近日，中山大學材料科學與工程學院副教授郭雙壯團隊制備了具有光敏活性的可打印結構色墨水，結合實驗室自建的高精度多材料直寫打印系統，成功實現了多彩結構色的溶劑揮發墨水直寫打印。相關成果發表于Small。

“該研究實現的打印策略能在大范圍內實現對打印分辨率的精準控制與復雜圖案的高精度打印，并能夠靈活地與多種可打印功能材料體系集成。”論文第一作者、中山大學材料科學與工程學院2020級碩士研究生畢燃表示，未來可在仿生機器人、信息存儲、柔性傳感和信號檢測方面得到應用。

據悉，郭雙壯團隊創新性地將結構色材料集成至仿生機器人的制造中，在傳統磁控柔性機器人表面打印結構色涂層，制備了一系列具有仿生結構色外觀及無束縛變形能力的多維度仿生蝴蝶，展現了這種結構色材料3D打印策略在仿生機器人及其他需要先進表面著色方式的系統中的應用前景。

該研究以向列相液晶RM 267、手性摻雜劑LC 756和擴鏈劑EDDET為原料通過邁克爾加成反應制備了具有光敏活性的膽甾相液晶彈性體低聚物，并添加二氯甲烷作為稀釋劑制備了可打印墨水。通過探究墨水直寫打印過程中打印速度、打印壓力及針頭直徑對打印墨水細絲直徑的影響，構建數學關系，實現了在大范圍內（52.54~436.27 μm）對打印分辨率的高度控制。

“基于對分辨率和顏色的良好控制，可以實現對復雜設計圖案的高還原度打印。”論文通訊作者郭雙壯表示，針對不同圖案的尺寸特點選取恰當的分辨率，則可實現對同一圖案的縮放式打印。此外，多材料墨水直寫3D打印系統對多墨水打印技術的支持使不同顏色的墨水能在一個打印過程中依次打印，實現彩色圖案的快速制造。

除了多色打印，多墨水打印技術還使結構色材料與多功能材料的集成式打印成為可能。此外，打印的結構色液晶彈性體還具有熱響應性，加熱即可發生定向形變，呈現出4D打印效果。

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/smll.202306646

原文鏈接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510330.shtm