用最少的仪器和能源实现简单而可持续的3D打印技术对于3D打印的广泛应用和普及具有重要意义,然而目前仍然无法有效实现。鉴于此,来自加州大学圣地亚哥分校的Jinhye Bae等人利用可逆盐析效应开发了一种简单而可持续的3D打印技术。
文章要点:
1) 该研究发现,盐水溶液引起的盐析效应将聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)溶液的相变温度降低到10℃以下,且能够在室温下使PNIPAM链内自发和即时形成物理交联,从而使PNIPAM溶液在与盐溶液接触时固化,PNIPAM溶液则可通过针头挤出,并立即通过盐离子固化,保留印刷结构,无需流变改性剂、化学交联剂和额外的后处理步骤/设备;
2) 此外,研究发现,聚合物通过盐析效应的可逆物理交联和去交联证实了聚合物油墨的可回收性,这种打印方法可以扩展到各种基于PNIPAM的复合方案,包括功能材料或其他聚合物,从而为开发水溶性一次性电子电路、输送小材料的载体和智能致动器提供了巨大的潜力。
参考资料:
Ji, D., Liu, J., Zhao, J. et al. Sustainable 3D printing by reversible salting-out effects with aqueous salt solutions. Nat Commun 15, 3925 (2024).
10.1038/s41467-024-48121-7
https://doi.org/10.1038/s41467-024-48121-7