罗彻斯特理工学院的科学家们正在研发一种新型自修复聚合物，旨在显著提升3D打印部件的耐用性和使用寿命。

由Christopher Lewis教授领导的研究团队专注于开发刺激响应型光敏聚合物，这些材料在受损后能够自主修复，从而增强3D打印产品的韧性。



该材料最初为液体树脂，其粘稠度类似于强力胶，通过光固化打印技术逐层选择性固化。

固化后的材料表现出自修复特性，有望解决增材制造中长期存在的材料脆性问题，特别是在承重部件应用中。

Lewis教授表示，团队的目标是制造能够模仿生物系统修复能力的合成材料，这是对自然材料特性模拟的未来展望。



该项目由美国国防部支持，并与RIT的AMPrint中心合作，目前正专注于优化树脂的化学配比，以平衡光敏感度和粘度。

自修复能力源于聚合诱导相分离过程，当暴露于光线时，液体树脂开始固化，热固性和热塑性组分逐渐分离，形成动态内部结构。

这种相分离是材料自我修复的关键，早期对热塑性混合物的研究表明，类似结构动态允许聚合物闭合裂纹并恢复完整性。

研究人员认为，自修复聚合物可能使3D打印部件在机器人、电子和生物医疗设备中更可靠，通过提高韧性和减少维护需求，降低生产成本并扩展增材制造的能力。

近年来，自修复技术在3D打印领域取得多项进展，例如科学家成功3D打印出源自虾类的生物聚合物，可能为自修复可穿戴设备铺平道路。

南加州大学研究人员开发出能够自我修复的3D打印橡胶，这一突破可能延长鞋类、轮胎、软体机器人组件和电子设备等产品的寿命。

拉马尔大学使用光固化技术制造了受仙人掌启发的自修复结构，台湾国立中央大学设计了耐紫外线和耐热的自修复乳化玻璃。

德州农工大学与美国陆军研究实验室的合作则产生了一类适用于3D打印的可回收自修复聚合物材料。