在可持續(xù)發(fā)展和綠色材料日益受到重視的背景下,青島科技大學(xué)張建明課題組近日成功開發(fā)了一種新型生物基形狀記憶復(fù)合材料,具有卓越的3D打印性能。該材料由改性大豆油和纖維素納米晶體(CNCs-IAME)組成,適用于立體光刻(SLA)打印技術(shù),展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

研究團(tuán)隊(duì)通過將改性伊塔酸單甲酯(IAME)與大豆油環(huán)氧樹脂(IESO)相結(jié)合,制備出了CNCs-IAME/IESO復(fù)合樹脂。該復(fù)合材料的粘度范圍為1.01-1.22 Pa?s,完美適配SLA打印要求。研究表明,添加0.75 wt%的CNCs-IAME顆粒顯著提升了材料的機(jī)械性能,拉伸強(qiáng)度達(dá)到19.54 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為34.03%。這些優(yōu)異的性能使得該材料在柔性支撐和溫度響應(yīng)傳感器等實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出極大的潛力。
通過將可再生材料與先進(jìn)的3D打印技術(shù)相結(jié)合,我們不僅提升了形狀記憶復(fù)合材料的可持續(xù)性和加工性能,還為未來的智能材料設(shè)計(jì)開辟了新的方向。
相關(guān)成果以“SLA printing of shape memory bio-based composites consisting of soybean oil and cellulose nanocrystals”為題,發(fā)表于一區(qū)TOP期刊《Virtual and Physical?Prototyping》(IF10.6)上(DOI:10.1080/17452759.2024.2401933)。我校褚備之同學(xué)為論文的第一作者,陳玉偉老師為本文通訊作者,青島科技大學(xué)為第一完成單位。
本研究得到了中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金(51803103)和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2021YFB3700105, 2022YFB3603702)的資助,同時(shí)也得到了江漢大學(xué)教育部光電化學(xué)材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目(JDGD-202201)的支持。