具有 3D 几何形状的结构彩色物体在光学设备和视觉传感器中非常有吸引力,但它们的制备受到复杂程序和有限材料选择的阻碍。
于此,华中科技大学张连斌等人提出了一种简便的超分子 3D 打印策略,通过直接墨水书写 (DIW) 超分子胶体墨水 (SCI),该墨水由基于超分子相互作用的聚合物和胶体组成,以构建可修复和可回收的结构彩色物体。
本文要点:
1)优化的超分子相互作用平衡了 DIW 的流变要求和高颗粒体积分数,从而实现了结构颜色的一步式和即时生成。SCI 的剪切稀化和触变性特征,其特点是打印过程中粘度降低两个数量级,此后储能模量恢复 50%,确保了挤出和沉积过程中可逆的固液转变。
2)基质内胶体的短程有序排列产生与角度无关的结构颜色。此外,SCI 制备的 3D 结构着色物体具有可修复性,更重要的是,由于超分子相互作用的可逆性,可以进行闭环回收。利用优化的超分子相互作用,可以扩展满足 DIW 工艺的各种具有广泛材料选择的 SCI,以直接构建 3D 结构着色物体。这项研究为利用超分子策略构建先进的 3D 材料铺平了道路。
参考文献:
Z. Hu, M. Li, Q. Lyu, X. Chen, X. Zhang, Y. Yu, L. Zhang, J. Zhu, Supramolecular 3D Printing Enabling One-Step Generation of Healable and Recyclable Structurally Colored Objects. Adv. Funct. Mater. 2024, 2410921.
https://doi.org/10.1002/adfm.202410921