基于湿度刺激响应水凝胶的飞秒激光四维打印研究

作     者：邓春三 范旭浩 陶宇峰 焦玢璋 刘耘呈 曲良体 赵扬 李欣 熊伟 Deng Chunsan;Fan Xuhao;Tao Yufeng;Jiao Binzhang;Liu Yuncheng;Qu Liangti;Zhao Yang;Li Xin;Xiong Wei

作者机构：华中科技大学光学与电子信息学院武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室教育部先进材料加工技术重点实验室北京100084 北京理工大学化学与化工学院原子分子簇科学教育部重点实验室光电转换材料北京市重点实验室北京100081 北京理工大学机械工程学院激光微纳米加工实验室北京100081 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFB1104300) 国家自然科学基金面上项目(61774067) 中央高校基本科研业务费专项资金(2017KFXKJC001,2018KFYXKJC027) 国家博士后面上基金(2017M622417) 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2021年第48卷第2期

页      码：260-269页

摘      要：开发了一种具备湿度刺激响应的复合水凝胶前驱体,并利用飞秒激光双光子聚合技术,对该智能响应水凝胶材料进行三维微纳成形制造。系统研究了激光功率和直写速度对该水凝胶材料成形中的线宽、墙高、溶胀度以及机械模量的影响规律,进一步通过对双层结构的有限元仿真和直写结构的设计,实现了三维微纳结构在外界环境刺激下的可控形变。理论计算和实验结果表明,激光功率和直写速度能实现对智能水凝胶材料三维成形和结构性能的精确调制,实现了双层水凝胶微结构的自主可编程形状转换,推动了微纳软体机器人和精细组织工程的发展。

主 题 词：激光光学 飞秒激光 双光子聚合 可编程形变 智能材料 

学科分类：08[工学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/CJL202148.0202016

馆 藏 号：203102731...