通过纳米簇触发的双通道光引发技术实现水凝胶的快速高分辨率可见光3D打印

《Advanced Materials》：Rapid High-Resolution Visible-Light 3D Printing of Hydrogels via Nanocluster-Triggered Dual-Pathway Photoinitiation

光驱动3D打印水凝胶中，Ag纳米簇触发的双路径光引发机制解决了传统UV光源的局限性，实现了高速高分辨率打印和光降解透明产物，光谱分析揭示了Ag-S键断裂（I型）和氨基酸质子夺取（II型）两种光解途径。

　　

摘要

光驱动的3D打印（基于光聚合的水凝胶材料）因其在该领域的广泛应用潜力而受到了广泛关注。目前，同时实现高速高分辨率打印复杂水凝胶结构仍然具有挑战性。大多数水凝胶打印使用紫外线光源（<420 nm），而可见光驱动的系统往往存在反应时间较慢、对环境氧敏感以及产品易着色等问题。本文提出了一种由纳米簇触发的双路径光引发机制，可以有效解决这些关键限制。与许多已报道的水溶性光引发剂相比，银纳米簇在长波长（405–560 nm）下表现出更优异的引发效率，并且由于纳米簇及其产生的自由基的独特性质，显著提升了打印分辨率。此外，银纳米簇具有光降解性，能够生成所需的高透明度产品。光谱分析揭示了界面银-硫键（I型）的异常断裂以及氨基酸向银纳米簇的质子转移（II型）现象，这两种过程均能产生高活性自由基。本研究展示的双路径高光引发性能及新的光化学机制，应有助于进一步探索基于纳米簇的材料在改进水凝胶及其他材料系统3D打印中的应用。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。