迪士尼彩乐园注册 中国科大ACS Nano：新式3D打印时间齐全高性能近环境温度反应液晶弹性体
发布日期：2024-11-15 13:40 点击次数：152近日，中国科学时间大学工程科学学院及东说念主形机器东说念主扣问院的李木军扣问团队提倡一种复合冷场3D打印时间，见效制备具有高取向序参数和多元形变才调的近环境温度反应液晶弹性体（NAT-LCEs），并基于此设备了一种具有增强心率监测精度的腕带系统。该时间促进了软机器东说念主时间、生物医学配置和可一稔电子配置的发展。恶果以\"3D Printing of Near-Ambient Responsive Liquid Crystal Elastomers with Enhanced Nematic Order and Pluralized Transformation\"为题发表在海外期刊《ACS Nano》上。
近环境温度反应液晶弹性体（NAT-LCEs）因其在生物兼容配置、低功耗器件和软体机器东说念主边界的弘大后劲而备受关怀。谈判词，传统制造要领在可编程性（如模塑成型法）或取向序参数（如径直墨水书写3D打印法）等方面存在显著局限。针对上述挑战，扣问团队提倡了一种复合冷场3D打印时间，见效齐全了高性能NAT-LCEs的可编程打印，显耀普及了近环境温度反应液晶弹性体的取向序参数，并赋予其复杂体式成型和形变才调。
时间冲破亮点
3000%性能飞跃
传统液晶弹性体需要70℃以上高温才能变形，严重制约本体讹诈。扣问团队更正性地秉承\"低温喷嘴+冷却平台\"双冷场调控：
1.取向序参数普及3000%（0.013→0.406）
2.齐全室温自愿3D成型与双向形变
3.设备出能主动贴合皮肤的智能监测腕带
三大更正冲破
1.精确分子操控：通过5℃低温打印精确抑止与锁定液晶基元胪列
2.智能形变编程：打印结构可随温度变化呈现螺旋、鞍形、\"USTC\"字母等复杂变形
3.生物兼容讹诈：材料反应温度十足适配东说念主体耐受边界
图文知道
图1：复合冷场3D打印系统旨趣
本扣问的中枢时间冲破在于更正的温度场调控系统。通过液冷打印头（5℃）与半导体冷却平台（5℃）协同作用，在墨水挤出阶段通过低温看守高粘度促进液晶分子定向胪列，在UV固化阶段快速散热幸免热扰动。对比传统室温打印图（D），新要领使液晶基元取向序参数普及30倍。
图2. 温度对NAT-LCE材料性能的调控模式
外媒GamerReporter报道，Irdeto公司在2024年游戏开发者大会 （GDC） 上推出Denuvo新功能，能一定程度预防游戏泄露问题。被称为“TraceMark for Gaming”的新技术允许开发人员将唯一标识符或水印嵌入到游戏中，能设置可见或隐藏，可借此方法追踪泄密者。
扣问团队系统揭示了温度-剪切力-材料性能的耦合机制。流变履行表现：冷场显耀增强剪切换取胪列效果。通过调控喷嘴温度（Tn）与平台温度（Tp）组合，可齐全从各向同性（Tn=25℃，Tp=25℃）到高度取向（Tn=5℃，Tp=5℃）的精确调控，迪士尼彩乐园对应形变应变从0%跃升至37.3%，为复杂结构编程奠定基础。
图3. 可编程多元形变展示
基于温度反应相变特色，打印结构展现多元形变：圆盘状样品在室温下自愿酿成马鞍形（应变14%），降温至10℃曲率增大，加热至60℃则变为锥形；正交胪列的双层结构呈现可逆螺旋变形；网格结构在20-60℃区间展示出双向伸缩特色。这种\"环境自得当\"特色使其在软体机器东说念主边界具有讹诈后劲。
圆周取向NAT-LCE的运行
图4：梯度性能智能材料制备
通过动态治疗打印温度，齐全单件样品内的性能梯度散布。以\"USTC\"字母结构为例：通过分层打印时改变温度参数，使顶层产生松懈应变，底层保持踏实，在60℃水中呈现精确可控的卷曲变形。有限元模拟与履行高度吻合，阐发该时间可制备复杂功能器件。
可编程温度抑止的3D打印双层LCE结构酿成字母“USTC”
图5. 智能心率监测腕带系统
集成液态金属加热电路的LCE腕带展现可一稔配置讹诈：PID温控系统使材料在50℃时产生松懈力，使腕带主动贴抓腕。实测数据表现，收紧气象下显耀提高了测量精度并缩小了噪声，1000次倦怠测试后性能无衰减。这项时间为可一稔配置带来\"自得当一稔\"新范式。
自得当智能LCE腕带，用于增强心率监测精度
中国科学时间大学李木军副西宾、张世武西宾、孙宇轩博士后为论文通信作家，硕士扣问生李东晓，孙宇轩博士后为论文共同第一作家。正如通信作家李木军所言：\"这项冲破让智能材料信得过领有了'环境感知力'，咱们将不竭探索其在东说念主机交互、康复医疗等边界的深度讹诈。\"
全文纠合：DOI: 10.1021/acsnano.4c15521
开端：高分子科学前沿
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