科学家开发3D打印自修复橡胶材料
时间：2019-02-07 20:49 来源：中国3D打印网 作者：中国3D打印网 阅读：次
一个被切断的3D打印鞋垫修复自己 - 图片：An Xin和Kunhao Yu
该材料使用3D打印方法制造，该方法使用光聚合，其使用光来固化所需形状或几何形状的液体树脂。通过与称为硫醇的某些化学基团的反应实现光聚合。通过在方程式中添加氧化剂，硫醇转化为另一组称为二硫化物。二硫化物组在破碎时可以改造，导致自我修复能力。“当我们逐渐增加氧化剂时，自愈行为变得更强，但光聚合行为变得更弱，”南加州大学助理教授王启明解释道。 “这两种行为之间存在竞争关系。最终我们发现了这种比例可以实现高自愈和相对快速的光聚合。“
当使用光聚合进行测试时，科学家们在短短五秒钟内就能够打印出17.5平方毫米的方块，在大约20分钟内完成整个物体，可以在几个小时内修复。在他们的研究中，他们展示了材料在一系列产品上的能力，包括鞋垫，软机器人，多相复合材料和电子传感器。
将产品切成两半后，在60°C的温度下，在短短两小时内（电子设备需要四小时，由于碳用于传输电力），受试者进行了自我修复，保留了它们的强度和功能。此外，仅通过升高温度就可以减少修复时间。
“我们实际上表明，在不同温度下 ，从40°C到60°C， 材料几乎可以愈合到100％，”结构工程专业学生Kunhao Yu说，他是该项研究的第一作者，正在研究结构工程。 “通过改变温度，我们可以控制愈合速度。即使在室温下，材料仍然可以自我修复。“
该团队正在努力开发不同的自密封材料，从现有的软橡胶到刚性硬塑料等各种刚度。这些可用于车辆部件，复合材料和防弹衣。
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