对于许多跨学科领域的智能机器来说，能够重新配置其形状以适应不同任务的形状变形结构是非常理想的。形状记忆聚合物是最广泛使用的刺激响应材料之一，特别是在 3D/4D 打印领域，用于制造形状变形系统。它们通常通过热编程步骤来获得形状变形能力，这种能力具有有限的可重构自由度。冷编程是在不升高温度的情况下直接使结构变形为临时形状，简单且通用性更强，但对材料性能要求严格。

在这里，佐治亚理工学院H. Jerry Qi介绍基于灰度数字光处理 (g-DLP) 的 3D 打印，作为一种简单有效的平台，用于制造具有冷编程功能的形状变形结构。

文章要点

1）借助 g-DLP 的类多材料打印功能，研究人员开发了异构铰链模块，只需在室温下拉伸即可进行冷编程。

2）通过模块化设计铰链的可变分布和方向，可以在 3D 打印过程中对不同的配置进行编码。铰链模块允许通过冷编程实现可控的独立变形。通过利用类似多材料的打印功能，呈现出多形状的变形结构。

3）采用冷编程变形策略的 g-DLP 打印在变形结构的设计和制造方面展示了巨大的潜力。

参考文献

Yue, L., Sun, X., Yu, L. et al. Cold-programmed shape-morphing structures based on grayscale digital light processing 4D printing. Nat Commun 14, 5519 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-41170-4

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41170-4