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  形狀記憶聚合物是一類可以通過外加刺激發(fā)生形態(tài)變化的智能材料。其中，雙向形狀記憶聚合物擁有著獨特的變形機制和多樣的變形行為，它可以在兩個形狀之間發(fā)生可逆變換，這賦予了形狀記憶材料廣闊的應用前景。但目前雙向形狀記憶材料的成型方式仍舊比較單一，永久形狀和可逆形變的復雜程度都大大受限。

圖1. 數(shù)字化光處理技術制備雙向形狀記憶聚合物的機理

  針對以上問題，謝濤/趙騫教授團隊結合新型的數(shù)字化光處理技術，快速高效地構筑具有兩個結晶相的雙向形狀記憶材料。通過數(shù)字化地控制曝光區(qū)域發(fā)生硫醇丙烯酸酯的點擊化學反應，制得具有不同幾何結構的平面材料，引入折紙和拉花等工藝實現(xiàn)了復雜的可逆變形。

圖2. 復雜雙向形狀記憶驅動

  進一步地利用數(shù)字化光處理技術的特點，可以通過控制不同圖案的層層曝光疊加，進而將成型方式拓展到了3D/4D打印領域。這有助于快速制造具有多樣化變形模式的可逆軟體驅動器，比如3D打印的軟體機器人以及4D打印的多功能抓手等。

圖3. 3D打印的可重復程序化的雙向形狀記憶“小人”

  該工作利用數(shù)字化光處理技術來快速高效地制得雙向變形材料，這為將來形狀記憶聚合物在航空航天等領域的應用拓展了可能性。相關工作發(fā)表在《Chemical Engineer Journal》 上，文章的第一作者是浙江大學化工學院碩士生施云鵬，通訊作者為浙江大學博士后方子正和上海航天技術研究院房光強。

  原文信息：

  Digital light fabrication of reversible shape memory polymers

  Yunpeng Shi, Guangqiang Fang*, Zhengli Cao, Feizhou Shi, Qian Zhao, Zizheng Fang*, Tao Xie

  Chem. Eng. J. 426 (2021) 131306.

  https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131306