元素百科为您介绍兰州化工研究所3D打印纸基光热可逆驱动器件的研究进展。驱动器是一种能够在外部信号源的刺激下产生位移响应或提供机械输出的装置，按照既定程序将电、热、光等其他形式的能量转化为机械能。近年来， 柔性纸基驱动因其重量轻、成本低、弯曲等特点而备受关注。然而，由于纸基材料的耐水性、耐溶剂性和耐热性差，如何在纸基上制备结构化驱动器已成为制约其发展的瓶颈之一。
近日，中国科学院兰州化学物理研究所材料表面界面研究小组采用3D打印，实现纸基光热驱动器件的快速制备。在聚乳酸中，研究人员通过聚乳酸(PLA)添加具有优异光热效应的多壁碳纳米管(MWCNTs)MWCNTS-PLA复合线材的开发，然后采用熔融沉积(FDM)在普通办公用纸上打印制备了纸基双层结构驱动器，并对驱动器双层结构的稳定性进行了深入研究，功能层复合材料的印刷层厚度和印刷层结构设计对驱动器的启动效果以及近红外线的影响(NIR)光机械响应行为因素等。基于仿生学结构设计原理，利用3D打印技术的自由设计和制造优势，研究和模拟了NIR激光控制下仿生花瓣起动器开花合的可逆过程。基于仿生学结构设计原理，利用3D打印技术的自由设计和制造优势，研究和模拟了NIR激光控制下仿生花瓣起动器开花合的可逆过程。
这项工作最近发表在J. Mater. Chem. C (2018, 6, 2123-2131)上。不久前，研究小组还报道了磁性驱动器件的免装配制造，采用先进的增材制造技术(Adv. Mater. Interfaces, 2017,4, 1700629)。3D打印柔性光、磁等驱动器件的结构为智能机械和机器人的研究和应用提供了新的结构方法和解决方案，实现其弯曲、变形和货物运输功能。国家自然科学基金(5177538，51573199)获得上述工作、资助和支持甘肃省科技计划(17JR5RA318、1606RJZA051)和中国科学院“西光”人才培养计划。
