仿生4D打印技术用于制造具有集成电诱导形状恢复功能及铬基变色响应特性的双层复合保险杠

《Advanced Composites and Hybrid Materials》：Biomimetic 4D printing of binary laminated composite bumper with integrated electro-induced shape recovery and chromic response

　　

摘要

汽车保险杠对车辆安全至关重要，它们正朝着更高的智能性和多功能性发展。受到仿生原型的启发，例如竹茎的中空结构、玉米叶的形状恢复能力以及章鱼的变色特性，设计了一种耦合式的仿生汽车保险杠。该保险杠基于形状记忆聚合物（SMPs）的原理：这种材料在常温下会发生变形，通过加热可以恢复到原始形状。通过将导电材料嵌入形状记忆聚合物中，提出了一种可编程的多材料4D打印技术，从而使汽车保险杠具备抗弯曲性、电致变色和电诱导形状恢复等特性。研究了结构设计、打印参数、电压值以及通电时间对汽车保险杠综合性能的影响。这种打印技术为视觉损伤的修复和动态外观调整提供了新的思路。