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Nature!浙江大学谢涛/吴晶军团队在超高强度和韧性的3D打印弹性体研究方面取得进展

化学加  · 公众号  · 化学  · 2024-07-23 11:00

主要观点总结

浙江大学化工学院的谢涛教授和吴晶军副研究员在国家自然科学基金项目的资助下,在3D打印弹性体材料方面取得了新进展。他们的研究成果以“超高强度和韧性的3D打印弹性体”为题,在《自然》(Nature)杂志在线发表。该团队利用拓扑异构网络(TIN)概念解决了打印过程与材料性能调控的矛盾,通过特殊设计的单体原料实现了高精度的光固化3D打印,并大幅提升了材料的力学性。此外,该研究还为其他材料的改进和创新提供了新思。

关键观点总结

关键观点1: 3D打印弹性体材料的新进展

研究团队在国家自然科学基金项目的资助下,取得了在3D打印弹性体材料方面的新突破,研究成果已在《自然》杂志发表。

关键观点2: 解决了光固化3D打印大规模应用的障碍

研究团队利用拓扑异构网络概念解决了打印过程与材料性能调控的矛盾,成功实现了高精度的光固化3D打印,强度和韧性远超现有商业化产品。

关键观点3: 特殊设计的单体原料提升了材料的力学性能

研究团队通过特殊设计的聚氨酯丙烯酸酯单体原料,实现了材料的优异力学性能以及快速聚合成型。

关键观点4: 动态共价网络设计理念的应用与推广

研究团队认为聚合物动态共价网络的设计理念可以推广用于其他类材料的改进与创新,为材料科学领域的发展提供了新的思路和方法。


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多位院士做报告,点击上方免费报名 导读 在国家自然科学基金项目(批准号:U23A2098)等资助下, 浙江大学化工学院谢涛教授、吴晶军副研究员 在3D打印弹性体材料方面取得进展。研究成果以“超高强度和韧性的3D打印弹性体(3D printable elastomers with exceptional strength and toughness)”为题,于2024年7月3日在线发表于《自然》(Nature)。 图 (a)单体分子设计;(b)动态键交换及拓扑重构;(c)力学性能比较 3D打印,特别是通过紫外光聚合成型的光固化3D打印,能够实现高精度复杂结构的一体化制造,是一种极具潜力的材料加工技术。然而,材料的强度低、韧性差制约了光固化3D打印的大规模应用,其根本原因是材料的分子结构设计与打印加工方式之间存在矛盾,无法同时实现材料的优异力学性能以及快速聚合成型。 研究团队利用之前提出的拓扑异构 ………………………………

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