具有 3D 幾何形狀的結構彩色物體在光學設備和視覺傳感器中非常有吸引力,但它們的制備受到復雜程序和有限材料選擇的阻礙。
于此,華中科技大學張連斌等人提出了一種簡便的超分子 3D 打印策略,通過直接墨水書寫 (DIW) 超分子膠體墨水 (SCI),該墨水由基于超分子相互作用的聚合物和膠體組成,以構建可修復和可回收的結構彩色物體。
本文要點:
1)優化的超分子相互作用平衡了 DIW 的流變要求和高顆粒體積分數,從而實現了結構顏色的一步式和即時生成。SCI 的剪切稀化和觸變性特征,其特點是打印過程中粘度降低兩個數量級,此后儲能模量恢復 50%,確保了擠出和沉積過程中可逆的固液轉變。
2)基質內膠體的短程有序排列產生與角度無關的結構顏色。此外,SCI 制備的 3D 結構著色物體具有可修復性,更重要的是,由于超分子相互作用的可逆性,可以進行閉環回收。利用優化的超分子相互作用,可以擴展滿足 DIW 工藝的各種具有廣泛材料選擇的 SCI,以直接構建 3D 結構著色物體。這項研究為利用超分子策略構建先進的 3D 材料鋪平了道路。
參考文獻:
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