智能材料的3D打印难度高、驱动方式单一，致使4D打印的发展相对缓慢。为了克服这一难题，近日，来自哈尔滨工业大学的研究团队实现了基于形状记忆聚合物及多功能纳米复合材料的4D打印，为4D打印智能化结构的发展提供了新思路。

 

　　据悉，该4D打印方法采用直写型打印设备，研究团队将打印所需的聚合物、紫外交联剂及功能性纳米粒子溶解于低沸点、高挥发性的溶剂中制成可打印的“墨水”。打印过程中溶剂的快速挥发及紫外光照可使“墨水”迅速固化并形成形状记忆所需的交联网络，通过逐层打印操作构建出具有变形能力的三维结构，即实现4D打印，打印物体的尺寸最小可至微米级。研究团队设计并研制了一种4D打印“智能”支架，可以通过恒定磁场控制支架的运动，在交变磁场作用下，该支架还呈现出自扩张行为，实现了结构的非接触控制和智能驱动。

4D打印非接触控制形状记忆聚合物复合材料的主动变形结构及其在生物医学领域的应用

 

　　这项技术有望在众多领域使用，尤其是在生物医学及微创领域，它为实现人体植入器件智能化和个性化定制带来了新的可能性。相关研究成果已发表在国际TOP期刊《应用材料与界面》（ACSApplied Materials ＆ Interfaces）上。