原位雙重加熱（ISDH）打印熱固性材料示意圖　 中國(guó)科大供圖

中新網(wǎng)合肥2月*日電 (記者 吳蘭)記者*日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校工程科學(xué)學(xué)院機(jī)器人與智能裝備所副教授李木軍、近代力學(xué)系特任教授王柳與南加州大學(xué)教授Yong Chen合作，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)具有多種流變性質(zhì)和功能特性的熱固性材料的墨水直寫(DIW)打印。

相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《自然-通訊》(Nature Communications)。

熱固性材料在交聯(lián)后形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有非常優(yōu)異的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。近年來(lái)，熱固性材料在軟體機(jī)器人和柔性電子等領(lǐng)域扮演著愈發(fā)重要的角色。新型軟體機(jī)器人對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)與功能性提出了更高的需求，面向其開發(fā)一種簡(jiǎn)單、普適、廉價(jià)的熱固性材料制造方法具有重要的意義。然而，熱固性材料的*D打印仍然存在諸多限制，如固化原理、材料的流變性和成型效率等。

此次工作中，研究人員提出通過(guò)鄰接層快速加熱和焦耳加熱器加熱的雙重加熱方式，使得代表性的熱固性材料Sylgard184最快可以在2s內(nèi)固化，從而成功實(shí)現(xiàn)了未經(jīng)改性的低粘度Sylgard184的直接*D打印，打印結(jié)構(gòu)與模具鑄造結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能類似。通過(guò)采用不同直徑的噴頭，該方法的尺寸可擴(kuò)展性得到了驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了120毫米的最大打印高度和*0微米的分辨率。

該工作還展示了原位雙重加熱(ISDH)打印豐富的功能性。通過(guò)與“拾取-貼裝”工藝結(jié)合，ISDH打印還可以制造柔性電子設(shè)備。這些結(jié)果表明，ISDH打印在新興的軟體機(jī)器人、柔性電子等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。