研究人员开发出纤维增强液晶弹性体的4D打印方法
2023/8/2 10:21:39 浏览量:163
中国西安——中国西安交通大学研究团队利用液晶弹性体的可逆热变色变形能力,结合连续纤维材料优异的机械性能,提出了一种基于连续纤维的直写4D打印方法纤维增强液晶弹性体。嵌入液晶弹性体复合材料中的连续纤维起到了显着增强力学性能和实现弯曲变形效果的作用。
该打印方法可以通过调节复合长丝内部纤维的偏移位置来获得打印结构的可控承载特性和变形形状。印刷的液晶复合材料可承受高达自身重量2805倍的负载,并在150℃下实现0.33mm-1的弯曲曲率。利用该工艺制备了具有承载能力和变形能力的复合材料桁架结构,解决了传统4D打印结构机械承载性能差的问题。该研究成果以“Programmable Spatial Deformation by Controllable Off-center Freestand 4D Printing of Continuous Fiber Reinforced Liquid Crystal Elastomer Composites”为题发表在《Nature Communications》杂志上。
连续纤维增强液晶弹性体复合材料4D打印
论文研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、西安交通大学青年拔尖人才支持计划、分析与西安交通大学检测中心。研究团队对连续纤维增强复合材料3D/4D打印进行了深入研究和应用推广。2020年,支持中国首次太空3D打印实验。
关键词:弹性体
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