前沿动态：Nature Communications - 光刻4D打印高分辨、形状记忆、可逆温控颜色的亚微米结构体

来源：今日新材料

4D打印是一种应用广泛的打印技术，如软机器人、药物递送、柔性电子和组织工程，其方法包括直接直写墨水、数字光处理（DLP）、光刻和光固化（SLA）。这些方法打印出的材料结构的最小特征尺寸限制为10μm，更小的尺寸量级（亚微米级）尚未在4D打印中得到系统地研究。但这种亚微米级的分辨率和精度在光学应用中（例如对温度敏感的无源标签和比色压力传感器）非常重要。

新加坡材料研究与工程研究所Joel K. W. Yang团队开发了一个适用于双光子聚合光刻（TPL）的新型抗蚀剂。液态树脂中的光引发剂在飞秒激光器的焦点区域内通过双光子吸收被激发，以便进行聚合和交联，这种方法可以实现小至10nm的打印精度。作者通过增材制造编程颜色生成的形状记忆聚合物（SMP）。用于TPL的SMP光致抗蚀剂是一种光学透明、含有丙烯酸酯官能团的热固性聚合物树脂。通过将交联的SMP结构的几何形状控制在亚微米水平，由于亚微米级结构与光的相互作用，该打印体可充当滤色器，从而实现多种颜色变幻。改变温度可对打印体进行结构编程，从而实现颜色切换。当加热到Tg以上时，变形的纳米结构表现出优异的恢复性。这种结构特征和光学响应的可逆性证明了SMP亚微米级增材制造的巨大前景。

文献链接：
Structural multi-colour invisible inks with submicron 4D printing of shape memory polymers，Nature Communications，2020

原文链接：
https://www.toutiao.com/i6918205665538703885/