久久亚洲精?无码观看不_亚洲女人天堂a在线播放_日本三级xxx_欧美日韩国产乱了伦_999久久网站国产毛片_亚洲精品色欲在线观看_91精品国产综合久久出水夜夜嗨 _男人草女人的视频免费看_AV在线中文字幕不卡电影网_成在人线无码aⅴ免费视频_AV肉动漫3D在线观看_国产成人无码精品91免费_日本中文字幕亚洲乱_亚洲有码无码下载_日本一本二本三区中文字幕

技術(shù)文章

Technical articles

當(dāng)前位置:首頁(yè)技術(shù)文章浙江大學(xué)《Nature》:可3D打印的彈性體,具有超高強(qiáng)度和韌性!

浙江大學(xué)《Nature》:可3D打印的彈性體,具有超高強(qiáng)度和韌性!

更新時(shí)間:2024-07-12點(diǎn)擊次數(shù):492

彈性體因其柔韌性和彈性廣泛應(yīng)用于汽車、建筑和消費(fèi)品等行業(yè),并在微流體、軟機(jī)器人、可穿戴電子設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等新興領(lǐng)域逐漸受到重視。機(jī)械強(qiáng)度是所有應(yīng)用的基本要求,因此如何兼顧柔軟性和強(qiáng)度一直是研究的重點(diǎn)。天然蜘蛛絲因其高強(qiáng)度為合成軟材料提供了靈感,盡管其超級(jí)結(jié)構(gòu)(β片)難以復(fù)制,但分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為增強(qiáng)彈性體機(jī)械強(qiáng)度提供了思路。然而,這些設(shè)計(jì)原理不能直接應(yīng)用于需要快速光固化的數(shù)字光處理(DLP)三維打印。光敏樹(shù)脂通常含有大量的多功能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,限制了分子設(shè)計(jì)的自由度,并導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不均勻和殘余應(yīng)力,從而影響機(jī)械性能。


在此,浙江大學(xué)謝濤教授、吳晶軍副研究員報(bào)告了一種用于三維光打印的樹(shù)脂化學(xué)成分,制成的彈性體具有94.6 MPa的拉伸強(qiáng)度和310.4 MJ/m3的韌性,均遠(yuǎn)超現(xiàn)有的任何三維打印彈性體。其機(jī)理在于打印聚合物中的動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵允許網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲亟M,有助于形成分層氫鍵(特別是酰胺氫鍵)、微相分離和互穿結(jié)構(gòu),從而協(xié)同提升機(jī)械性能。此工作為使用三維打印技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模制造帶來(lái)了光明的前景。相關(guān)成果以“3D printable elastomers with exceptional strength and toughness"為題發(fā)表在《Nature》上,第一作者為方子正。




本研究重點(diǎn)是通過(guò)化學(xué)設(shè)計(jì)一種包含動(dòng)態(tài)受阻脲和懸垂羧酸基團(tuán)的二甲基丙烯酸酯DLP前體(圖1a),該前體合成分為三個(gè)步驟。首先,低聚聚四氫呋喃二醇與甲苯等反應(yīng),生成異氰酸酯端基。然后,這些端基與二羥甲基丁酸反應(yīng),生成帶有懸垂羧酸基團(tuán)的預(yù)聚物。最后,預(yù)聚物與2-(叔丁氨基)甲基丙烯酸乙酯反應(yīng)形成DLP前體,平均分子量約為4700 g mol-1。為實(shí)現(xiàn)光固化,DLP前體與溶劑和光引發(fā)劑混合,通過(guò)光聚合形成聚合物網(wǎng)絡(luò)并去除溶劑。在90°C下后固化時(shí),網(wǎng)絡(luò)發(fā)生拓?fù)渥兓?,形成互穿結(jié)構(gòu),提高了機(jī)械性能(圖1b)。通過(guò)模型化合物實(shí)驗(yàn),作者使用含受阻脲和羧酸基團(tuán)的小分子驗(yàn)證了反應(yīng)(圖1c),并通過(guò)1H NMR分析監(jiān)測(cè)了其在90°C下的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(圖1d),發(fā)現(xiàn)受阻脲和羧酸逐漸生成酰胺鍵和脲鍵,副產(chǎn)物為CO2。通過(guò)計(jì)算受阻脲和酰胺的轉(zhuǎn)化率,發(fā)現(xiàn)6小時(shí)后脲和酰胺的比例約為0.5(圖1e)。



圖1:3D光打印彈性體的化學(xué)設(shè)計(jì)



作者研究了網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)對(duì)機(jī)械性能的影響。光固化的原始樣品表現(xiàn)出適度的機(jī)械性能(模量3.8MPa,拉伸強(qiáng)度10.1 ± 1.3MPa,斷裂應(yīng)變372 ± 32%)(圖2a),與許多商用3D打印彈性體相似。熱后固化顯著提高了性能,6小時(shí)后達(dá)到最佳,模量26.1 ± 2.7MPa,拉伸強(qiáng)度94.6 ± 2.8MPa,斷裂應(yīng)變909 ± 11%,拉伸韌性310.4 ± 7.4 MJ m?3(圖2b)。這種超高強(qiáng)度和韌性的結(jié)合在3D打印材料中非常罕見(jiàn)。樣品在拉伸700%時(shí)顯示出應(yīng)力變白現(xiàn)象(圖2d),表明應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶。WAXD和SAXS分析顯示熱后固化增強(qiáng)了微相分離(圖2f-h),氫鍵總程度從75.9%增加到88.4%。二維相關(guān)光譜分析(2D-COS)進(jìn)一步說(shuō)明了氫鍵的熱靈敏度(圖2j)。合成的兩種類似DLP前體的比較(圖2k)表明,互穿結(jié)構(gòu)和分層氫鍵的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)優(yōu)異機(jī)械性能的關(guān)鍵。



圖 2:彈性體的機(jī)械性能以及潛在的強(qiáng)化和增韌機(jī)制



彈性體在拉伸至100%應(yīng)變后,卸載會(huì)立即恢復(fù)到20%應(yīng)變,5分鐘后殘余應(yīng)變低于1%(圖3a),顯示出優(yōu)異的彈性,且第二次加載-卸載曲線與第一次幾乎重合(圖3b)。循環(huán)加載-卸載測(cè)試表明該彈性體在超過(guò)40MPa的高拉伸應(yīng)力下依然具有穩(wěn)健的彈性。缺口樣品可拉伸526%,最大應(yīng)力為20.9MPa,斷裂能為46.6 kJ m-2(圖3c),并且在拉伸過(guò)程中裂紋幾乎不擴(kuò)展(圖3d)。雙折射圖像顯示應(yīng)力分布均勻,有助于其抗缺口性(圖3e)。撕裂測(cè)試表明樣品寬度增加時(shí),撕裂力和撕裂能量顯著提升(圖3f)。此外,厚度為0.8mm的薄膜能抵抗74.4N的針刺力(圖3g)。


圖3:彈性和機(jī)械性能



乙二醇二乙酸酯溶劑中DLP前體的濃度影響打印參數(shù),如粘度和固化動(dòng)力學(xué),選擇50%濃度可在5秒內(nèi)達(dá)到93%的高平衡凝膠化。光固化樣品去除溶劑前模量為0.51MPa,斷裂應(yīng)變?yōu)?28%,滿足打印要求,可打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)。去除溶劑和固化后,僅表現(xiàn)出均勻收縮,無(wú)幾何變形(圖4a)。溶劑揮發(fā)性低,露天存放2周質(zhì)量無(wú)變化,低毒性和低揮發(fā)性使回收溶劑用于商業(yè)打印成為可能。不同印刷硬件可減少溶劑用量,加熱功能顯著減少溶劑需求。三維打印氣球具高伸展性和強(qiáng)度,充氣2.5倍后能承受約40N的針頭機(jī)械“折磨"(圖4b,c),氣動(dòng)軟致動(dòng)器可承受高壓空氣舉重物(圖4d),高壓充氣情況下抓住帶尖刺銅球(圖4e)。


圖4:強(qiáng)韌彈性體的DLP打印



作者通過(guò)三維打印超韌材料,展示了其在惡劣條件下的廣泛應(yīng)用,并且這種打印前驅(qū)體由易得試劑通過(guò)簡(jiǎn)單步驟合成,確保了低成本。盡管設(shè)計(jì)高性能聚合物有其他既定原則,但由于光打印要求嚴(yán)格,這些原則在三維打印中難以直接應(yīng)用。然而,它們?yōu)槲磥?lái)開(kāi)發(fā)高性能三維打印材料提供了有用提示??傊?,本研究表明,三維打印不必犧牲機(jī)械性能,這為其未來(lái)商業(yè)應(yīng)用掃清了障礙。


91福利网在线观看| 久久久久久国产精品免费网站| 日本黄 R色 成 人网站| 激情网五月天| α√在线| 国产中文字幕在线点播| 免费在线观看AV无码网站| 欧美不卡在线一区二区| 免费簧片在线观看| 国产亚洲精品一区二区三区| 免费一级欧美片片线观看| 国产操逼视频在线观看| 丁香六月婷婷| 亚洲日韩成人性爱视频| 精品中文字幕一区二区| 成人精品在线免费视频| 韩国一级婬片A片AAAAA| 精品国产丝袜一区二区三区乱码| AV和黑人在线播放| 五月天丁香网| 久久无码电影| 园内精品自拍视频在线播放| 一中国女人毛片水真多| 制服乱伦| a在线视频免费观看| 国产真实野战在线视频| 国产精品一区二区校花| 97资源视频| 综合伊人激情| 精品美女久久久久| 秋霞一集毛片观看| 韩国一级做a久久久久| 久久99网站| 在线99热| 欧美激情五月天| 99久久久久| 99超级碰免费视频| 99熟女| 97精品综合久久| 五月天社区| 天天插天天射| 免费人成毛片乱码| 欧美亚洲国产91在线| 欧美gv在线观看| 级做a爱无码性色永久免费| 国产乱伦亚洲色图高清无码| 高清无码久操视频| 欧美探花网| 操逼视频亚洲| 亚洲中文字幕精品久久久久久直播| 五月丁香六月婷| AAAA级日本片免费视频| 亚洲国产精品无码AV久久久| 久久久精品91八戒| 亚洲av影音先锋| 免费一级毛片在线视频观看| 色九月| 国产v片在线免费观看| 国产精品蜜臀久久久久无码AV| 亚洲福利中文字幕在线| 国模吧 一区二区三区| 一区二区三区欧美激情| 欧美乱伦专区| 中文字幕精品日韩中文字幕| 美女黄频a美女大全免费皮| 99色婷婷| xxxx网站亚洲精品| 抽插无码高清一区| 日本熟女不卡视频| 久久久久九九九| 国产91精品在线免费| 777琪琪午夜免费A片| 91 亚洲 欧美 日韩 国产 综合| 亚洲国产一区二区日韩专区| 色乱二区| 国产精品视频内谢女人| 岛国大片在线观看网站入口| 99热99色| 不卡一区二区日本视频| 天天插天天插| 新婚人妻扶着粗大强行坐下| 欧美Ⅴ性爱| 插欧洲美女欧美精品| 欧美日韩*字幕一区| 麻豆啪啪啪视频| 日本三级A片网站com| 九九RE视频在线精品| 亚洲精品尤物yw在线影院| 国产又色又爽又舒服的三级视频| 最新日韩黄片| 欧美偷拍区| 丁香五月天激情综合| 在线看片国产精品每日更新| 婷婷综合五月天| 国产真实野战在线视频| 特级特黄一级毛片免费| 涩五月婷婷| HEYZO高无码国产精品227| 一区二区三区在线美女| 中文字幕精品探花视频| 久久9视频| 国产a级午夜毛片| 黄片免费久久久久久久| 久久成人国产精品| 国产一区二区三区高清视频| 五月丁香啪啪网| 欧美精品1区2区3区| 亚洲精品第一| 你想操日本小逼吗| 亚洲欧美日韩免费电影| 欧美性爱18观看| 乱伦熟女论坛| 无码精品久久久久久亚洲| 成年女人18级毛片毛片免费观看| 色婷婷国产精品一区在线观看| 我要看免费韩日黄片| 天天视频综合在线观看视频| 十八禁的黄污污免费网站| 麻豆国产精品午夜视频| 小说区 图片区色 综合区| 精品欧美老熟女一二区| 国产精品点击进入在线影院高清| 在线岛| 奇米四色影视777久久久| 欧美人人曰人人操人人射射| 国产狂喷潮在线精品| 亚洲欧洲日本精品中文a∨| 五月丁香影院| 18禁在线视频| av最新免费中文字幕| 亚洲无码免费看| 国产99久久99热这里只有精品15| 亚洲天堂久久久久久粉红视频| 无码不卡八戒| 成人免费看吃奶视频网站| 久久无码一区二区二三区性色| 一级啊性爱在线视频| 欧美日韩一区二区三区四区蜜桃| 另类视频在线| 亚洲最新Av| 2017人人操,人人摸| 色色色色日本| 日本五十路熟女一区二区| 大香蕉综合在线| 福利视频香蕉免费一区二区在线| 91天堂色男人的天堂| 小情侣高清国产在线视频| 亚洲激情综合| 成年人三级黄色片视频| 牛牛aV| 日韩精品资源专区二区| 成人麻豆av电影网站| 乱伦3P视频| 激情六月天| 日本一级婬片试看三分钟| 破苞ⅩXXX性无码动漫无码| 91精品国产91综合久久蜜臀| 强奸国产精品视频| 五月婷婷性爱| 韩日性爱av| 思思热国产高清| 1024人妻熟女一区二区三区| 亚洲美女av无码| 国产精品无码在线| 久久国产熟女影院| 亚洲国产激情国产av| 一本大道不卡一二三区| 亚洲成人免费电影| 岛国AB视频| 三级精品三级在线观看| 九九黄色视频在线观看| 国产精品探花色| 五月婷婷六月丁香| 美国日韩黄色片| 日韩综合无码色欲vv| 天天天天操| 午夜高清成人在线视频| 很黄很色的视频在线观看| 26uuu欧美| aⅴ日韩成人电影av在线免费看av大全| 亚洲精品天堂久久A∨51成人漫| 囯产精品久久久久久久久久梁医生| 亚洲激情AV| 综合久久六月久久婷婷| 国产成人91一区二区三区| 人妻精品视频一区二区| 日本操大逼| 国产最新小视频在线播放下载 | 亚洲日韩精品在线播放| www.yeyecao| 青青操网| 人妻少妇久久中文字幕一区二区 麻豆| 色五月av| 99re久久| 久久草在线综合视频| 91社区拍啪人妻| 日韩国产不卡在线视频| 四虎午夜影院| 欧美一级在线观看成人| 99精品热| 人妻少妇色综合| 狠狠穞A片一區二區三區| 337p大胆噜噜噜噜噜91Av| 秋霞曰韩R级| 日韩激情啪啪| av资源在线播放天堂| 精品一区二区亚洲国产| 国产精品视频精品一二| 怡红院一区二区熟女人妻| 天天操天天舔| 欧美做爰无码A片视频| 久久老子无码午夜伦不卡| 日本午夜精品理论片A级APP发布| 蜜臀无码视频在线观看| 色啪网| 日本操逼视频在线| AV乱伦专区| 九月丁香婷婷色| 一级A片女人高潮叫床| 日本福利二区视频| A久久| 精品久久无码午夜福利| 性爱视频无打码在线观看| 久久一区二区高清免费| 日本三级R| 夜草网站| 精品高清一区二区三区三州| 黄色小视频日本txt| 我要看免费韩日黄片| 国产成人在线观看网址| 日韩性爱视频在线免费观看 | 五月天综合网| 成人性爱免费播放| 欧洲欧美视频一区二区| 精品一啪| 91精品国产91久久青草 | 色色色色电影网| 久碰视频| 日本东京热加勒比久久| 人妻人人做人人澡人人爽欧美一区| 日韩免费av片高清无码| 蜜乳av一区二区| 91精品久久综合熟女| 囯产精品久久久久久久久久梁医生 | 手机在线A片| 激情五月综合| 国产精品毛片?v一区二区三区| 国产一级片| 黄色av网站在线播放| 亚洲AV无码成人精品久久| 天堂v无码免费视频| 国产综合网站在线播放| 人人爱人人乐人人操| 国产精品一区午夜福利| 色婷婷丁香五月天| 色呦呦呦在线观看视频| 我要去看2个日本美女.com曹逼| 农村女一级毛卡片| 国产男人又猛又粗又爽| 91av熟女人妻| 精品人妻美妇91job| WWW啪啪的com| 9久在线视频只有精品| 久久久久久AⅤ无码免费肉站| 超碰人妻天天干| 色哟哟 日韩精品| 久久综合激情| 国产精品成人蜜臀AV在线| 久久久久久久强迫| 四虎影院成年人片| 手机在线人成免费视频| 免费一级性爱久久| 精品人妻一区二区三区四区石在线 | 日韩在线观看字幕精品| 襙一襙| 欧美日本成人一区二区| 立川理惠加勒比无码| 一区二区三区黄片免费观看| 无码不卡八戒| а√天堂资源官网在线资源| 超碰在线99| 久久色情| 超碰免费人人| 一区二区娱乐网站| 国产精品久久伊人| 日韩性爱再线视频| 1769一区二区| 亚洲精品中文字幕一区在线视频| 婷婷五月色| 日本高清一区二区在线| 操逼操网| www网站黄| 操婷婷逼| 五月丁香啪啪网| 婷婷久久五月天| 亚洲学生妹高清av| 国产精品爆乳懂色蜜乳| 无码动漫av中文字幕| 精品国产Av无码久久久亚洲| 日韩一级久久毛片| 都市久久精品激情亚洲| 国产精品久久久久久久AV大片| 欧美成人黄网色网站| 欧美东京热精品A∨| 爽 好舒服 无码刺激久久| 日本Xx性爱| 精品毛片久久久精品毛片| 人人操人人摸人| 大香蕉九九| 日韩欧美福利视频看看| 性爱Av免费| 午夜欧美女人操逼| 六月婷婷综合| 欧州一区二区三区四区| 強姦亂倫a| 国产成人免费观看在线视频| 国产精品香蕉热久久新品| 麻豆这里只有精品| 久草尤物| 特级毛片特黄久久免费看| 97任你吞精| 成 人 A V免费视频在线观看| 欧美一级A片在线看视频性色| 亚洲一卡二卡在线免费| 日韩激情啪啪啪| 五月丁香婷婷综合| 人人做天天爱| 国产AV高清AV无码|