康涅狄格大学孙陆逸教授：高分子材料4D打印 - 技术、材料与展望

来源：高分子科技

自2013年增材制造技术首次出现四维(4D)打印概念以来，全世界的研究人员都对其产生了极大的兴趣。4D打印通过给静态打印结构赋予动态属性，并可以随着时间的推移而改变，从而可以将材料的3D打印加工拓展到复杂几何形状之外。在热、光、pH、水分、电和磁场等各种刺激下，打印物体的形状和/或属性会发生变化，这些变化可以实现预设计且可以进行控制。4D打印可以通过结合时间维度创建可变和可控的几何图形。近年来，随着智能材料和新型打印方法的快速发展，大大扩大了4D打印的范围。

近日，康涅狄格大学孙陆逸教授联合郑州大学、日本山形大学、兰州大学、康涅狄格大学的相关研究人员，在《Progress in Polymer Science》上发表了关于高分子材料在4D打印领域的新技术、新材料及新进展的综述文章，对于高分子智能材料在3D打印领域的应用进行了系统总结，并对技术发展趋势、所面临的的困难及挑战进行了分类讨论，并展望了未来的发展方向。该综述为高分子材料在4D打印领域的研究与应用提供了依据与参考。

综述按照4D打印的主要方法：FDM、DIW、SLA、DLP、SLS对高分子材料的4D打印材料，以及相关应用进行了总结，归纳了目前最具有代表性的打印方法、材料及应用领域，并对2013-2020年在高分子材料在4D打印领域发表的论文进行了归纳统计。

Figure 1. (a) Brief comparison of 3D and 4D printing. (b) Representative printing methods, external stimuli, printable polymeric materials, and applications of 4D printing.

Figure 2. (a) Statistics for the number of papers on 4D printing and 4D printing of polymers published from 2013 to 2020. (b) Radar chart of the number of articles related to 4D printing of polymeric materials in different disciplines from 2013 to 2020 (data source: Web of Science, searched using “4D printing” AND “polymer” as keywords, data collected on May 8, 2021).

文章第一作者是郑州大学付鹏副教授，通讯作者为郑州大学付鹏副教授、山形大学宫瑾教授、兰州大学口腔医学院范增杰教授，以及康涅狄格大学孙陆逸教授。

论文信息：
https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2022.101506