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慧正資訊：澳大利亞和新西蘭的研究人員首次開發出一種與“受控聚合”兼容的3D打印工藝，利用可見光控制聚合物的組成并“調整”其機械性能。新工藝還支持4D打印，通過4D打印，3D打印對象可以改變形狀，或者可以改變其化學和物理特性以適應其環境。推進塑料的回收和再利用以及支持生物醫學的突破是潛在的應用。
來自澳大利亞新南威爾士大學和新西蘭奧克蘭大學的研究團隊合作，成功地將3D和4D打印以及光控聚合融合在一起。Caroline Tang在新南威爾士大學網站上發表的一篇文章中寫道，這種方法利用可見光“創造出一種環保的‘活’塑料或聚合物，為先進固體材料的制造開辟了一個新的可能性世界。”
這項研究建立在新南威爾士大學悉尼博耶實驗室2014年發現的PET-RAFT聚合(光致電子/能量轉移-可逆加成碎片鏈轉移聚合)的基礎上。被描述為一種使用可見光制造受控聚合物的新方法，該技術與3D打印不兼容。“典型的受控聚合過程的速率對于3D打印來說太慢了，對于實際的打印速度來說，反應必須很快，”Cyrille Boyer解釋說，他是《應用化學國際版》上一篇描述這項研究的論文的主要作者。兩年的研究和數以百計的實驗最終取得了成果，3D打印系統的開發使PET-RAFT聚合技術成為可能。
Boyer說：“通過使用可見光，研究人員能夠控制聚合物的結構，并調整我們工藝制備的材料的機械性能。這種新工藝還使我們能夠進行4D打印，并允許對材料進行改造或功能化，這在以前是不可能的。”
這篇論文的第一作者之一、新南威爾士大學的Nathaniel Corrigan解釋說：“有了4D打印，3D打印的物體可以改變它的形狀和化學或物理特性，并適應環境。”
“在我們的工作中，當3d打印材料暴露在水中并干燥后，其形狀會發生可逆的變化。例如，3D對象從平面開始，當暴露在特定條件下時，它將開始折疊——這就是4D材料。所以，第四個維度是時間。”
研究人員設想了這項新技術的多個潛在的突破性應用。這種材料可以在某些情況下消除回收或丟棄塑料的需要，因為新的“活”材料將能夠自我修復。作為一個“活的”物體，塑料部分可以繼續生長和擴張。它還將使組織工程等先進的生物應用成為可能。
Corrigan在新聞稿中解釋道：“目前的3D打印方法通常受到苛刻條件的限制，如強烈的紫外光和有毒化學物質，這限制了它們在制造生物材料中的使用。但是，隨著PET-RAFT聚合技術在3D打印中的應用，我們可以使用可見光而不是加熱來生產長聚合物分子。”
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