普林斯顿大学科学家研发 3D 打印创新型材料：可拉伸、可弯曲、可回收

根据 SciTechDaily 12 月 30 日的报道，普林斯顿大学的科研团队研发了一项全新的 3D 打印技术，该技术能够生产同时具有 可定制的弹性、灵活性及成本效益 的软塑料材料，并且这些材料具备 可回收再利用 的特性，这在现有市场中较为罕见。

相关研究成果已发表在《Advanced Functional Materials》期刊。研究团队利用一种普遍的聚合物材料 —— 热塑性弹性体（thermoplastic elastomers）设计出具有 可调节硬度的 3D 打印结构。通过调节打印路径，工程师能使塑料在某些方向上保持刚性，而在其他方向上则呈现出灵活的弯曲性能。

该技术的潜在应用领域广泛，包括软性机器人、医疗器械、假肢、高性能鞋底及轻便头盔等。

这种材料的独特属性源自其微观结构。研究人员运用了嵌段共聚物内嵌直径仅 5-7 纳米 的刚性圆柱体，并通过 3D 打印技术对这些纳米结构进行定向排列，从而制造出在不同方向上具有不同性能的材料。设计师可通过调整结构的排列，实现同一物品在不同区域的硬度与柔韧性的灵活结合。

研究负责人戴维森表示：“这种纳米结构的可调性使我们能精确修改材料性能，为产品设计带来了更大的自由度。”

团队选用的热塑性弹性体材料在加热后可熔化成型，冷却后则呈现出韧性和弹性。得益于其独特的分子排列方式，研究人员成功地创建了刚柔并济的复合材料，并通过控制打印速度和挤压条件进一步提升性能。

这种新技术不仅显著降低了生产成本，每克约为 1 美分（IT之家补充说明：当前约为 0.073 元人民币），而且具备 可重复使用和自我修复 的优点，相较于传统每克 2.5 美元（约 18.3 元人民币）及其复杂的制造工艺，实现了显著优势。此外，该技术能够轻松整合功能性成分，这使得塑料材料在UV照射下发光或能够形成复杂的结构设计。

研究团队接下来将致力于开发与可穿戴电子设备和生物医学设备兼容的新型材料，推动该技术在未来制造领域的广泛应用。

广告声明：文中包含的外部链接（如超链接、二维码、口令等）旨在提供更多信息和便利，结果仅供参考。