基于湿度刺激响应水凝胶的飞秒激光四维打印研究

• 作者: 邓春三 范旭浩 陶宇峰 焦玢璋 刘耘呈 曲良体 赵扬 李欣 熊伟
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 激光光学 飞秒激光 双光子聚合 可编程形变 智能材料
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 课题四 微纳功能结构与新能源器件的超快激光制造|Task 4 Ultrafast Laser Manufacturing of Micronano Functional Structures and Novel Energy Devices
• 页码范围: 260-269
• 页数: 10页
• 分类号: O343.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.0202016

摘要

开发了一种具备湿度刺激响应的复合水凝胶前驱体,并利用飞秒激光双光子聚合技术,对该智能响应水凝胶材料进行三维微纳成形制造.系统研究了激光功率和直写速度对该水凝胶材料成形中的线宽、墙高、溶胀度以及机械模量的影响规律,进一步通过对双层结构的有限元仿真和直写结构的设计,实现了三维微纳结构在外界环境刺激下的可控形变.理论计算和实验结果表明,激光功率和直写速度能实现对智能水凝胶材料三维成形和结构性能的精确调制,实现了双层水凝胶微结构的自主可编程形状转换,推动了微纳软体机器人和精细组织工程的发展.