达特茅斯学院的一组研究人员发明了一种新型智能墨水。这种墨水可以催生一种新型的3D打印材料。由智能墨水制成的结构可以改变形状和颜色。这将为创建的结构添加更多的功能。该团队希望在现有技术的基础上创造一种新的新兴技术形式。爱游戏ayx体育3D打印的粉丝们希望4D打印可以为能源、生物力学等领域的关键部件提供低成本的选择。
达特茅斯学院助理教授陈峰·科说，“这项技术赋予了3d打印物体生命。虽然许多3D打印结构只是形状，不能反映材料的分子特性，但这些墨水为3D打印世界带来了功能分子。我们现在可以打印各种用途的智能物体。”3D打印中使用的墨水大多是光固化树脂，用于制造坚硬的塑料物体或刚性结构。研究人员观察到这些结构具有随机的分子结构。该团队开发了一种工艺，使设计师能够保持理想的分子排列和功能。他们给出的过程包括印前和印后技术。他们甚至可以将物体缩小到原来大小的1%，分辨率是原来的10倍。
他们使用荧光追踪器并打印出可以根据光等刺激改变颜色的物体。柯教授表示，对于那些希望将该技术应用于任何学科的研究人员来说，智能墨水可以节省大量的时间、金钱和其他资源。爱游戏ayx体育他说,“这个过程可以用一台1000美元的打印机来打印过去需要10万美元的打印机。该技术具有可扩展性、广泛适应性，可以显著降低成本。”
这种智能墨水由一种基于聚合物的载体组成，它将分子系统结合到打印凝胶中。该系统允许分子将它们的功能从纳米级转换为宏观级。该团队发表声明称，“我们相信这种新方法将启动小分子3D打印材料的发展，并大大加快智能材料和设备的发展，超越我们目前的掌握，能够响应环境刺激完成复杂任务。”研究人员希望他们的智能墨水可以解决当前打印过程中面临的一些问题。
柯说,“这是我们以前从未见过的。我们不仅可以3D打印物体，还可以让这些物体中的分子在打印后以肉眼可见的水平重新排列。这一发展将释放智能材料发展的巨大潜力。”柯洁和他的团队表示，他们离能够动态改变形状的3D系统还很远。但目前的用户可以创建一种新型的宏观3D对象，例如骨骼替换或药物递送。