三G-C-T碱基编码的核苷酸自组装单体，具备可聚合基团，适用于3D打印

《ACS Applied Polymer Materials》：Triple G–C–T Base-Coded Nucleobase Self-Assembling Monomers Featuring Polymerizable Groups for 3D Printing

本研究设计合成了两种基于核苷酸的三重G-C-T氢键自组装单体，通过引入2-HEA、HDDA和TPO制备UV固化树脂，显著提升DLP打印材料的玻璃化转变温度（从15°C升至54°C）、抗拉强度（提高150%）和抗冲击性（提升200%），并表现出热响应自愈性能。

　　

自组装单体（SAMs）为提高数字光处理（DLP）3D打印中光敏树脂的性能提供了一种多功能策略。在这项研究中，我们报道了两种受核碱基启发的可光打印SAM的设计与合成，这些SAM具有由三个G–C–T碱基编码的氢键结构。这些SAM使用2-羟乙基丙烯酸酯（2-HEA）、1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）和二苯（2,4,6-三甲基苯甲酰）膦氧化物（TPO）制备而成，适用于高分辨率DLP打印的UV固化树脂。值得注意的是，打印样品表现出超分子自组装现象，这种自组装得益于动态氢键的作用，与对照样品相比，其热性能和机械性能得到了显著提升。差示扫描量热法测得的热性能数据显示，含有SAM的打印材料的玻璃化转变温度（T_g）从15 °C升高到了54 °C。机械测试表明，其韧性增加了200%以上，拉伸强度提高了150%以上，同时断裂时的伸长率仍保持或超过了原始值（约74%）。变温傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实了存在热响应的超分子相互作用。此外，在GCT-A 15 wt%和GCT-S 15 wt%两种配方中都观察到了自修复行为，这表明在温和的热条件下，由于可逆氢键的作用，材料的机械完整性得到了部分恢复。这些发现展示了SAM作为功能性添加剂的潜力，可用于开发出坚固、热稳定且具有自修复功能的DLP打印材料，以应用于先进的工程领域。