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综述:4D打印形状记忆聚合物复合材料:智能结构、加工策略及应用前景的创新
《ACS Applied Polymer Materials》:4D-Printed Shape Memory Polymer Composites: Innovations in Smart Structures, Processing Strategies, and Application Prospects
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月24日 来源:ACS Applied Polymer Materials 4.7
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4D打印技术通过集成智能材料与3D打印工艺,使结构在外部刺激下动态变形,已广泛应用于航空航天、生物医学等领域,但面临材料性能优化、高精度打印及创新设计方法等挑战。

在过去十年中,四维(4D)打印技术作为一种重要的制造方法逐渐兴起并受到了广泛关注。与传统制造方法不同,4D打印能够使材料从静态状态转变为动态状态。这项技术的核心在于将智能材料与3D打印技术相结合,从而使打印出的结构在外部刺激下能够改变其性能。本文详细介绍了四种4D打印技术:熔融沉积建模(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、直接墨水书写(DIW)和光固化(VP)。此外,还全面分析了各种形状记忆聚合物,并根据它们的驱动机制进行了分类,同时探讨了4D打印在航空航天、生物医学、机器人技术和电子设备领域的当前及潜在应用。这些进展凸显了4D打印在重塑传统制造业方面的巨大潜力,并为复杂的工程挑战提供了新的解决方案。此外,本文还指出了4D打印技术目前面临的主要挑战,包括材料性能优化、高精度/高效打印以及新型设计方法的需求。这些讨论旨在推动这一新兴领域的发展。
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