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Two-Photon Polymerized Poly(ε-caprolactone) Microstructures with Shape-Memory Behavior Under Compressive Loading
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AI
DOI：10.1002/admt.202502471.png)
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摘要
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形状记忆聚合物在变形后能够恢复其原始形状，在软体机器人、生物医学工程和微制造等领域具有高度的应用前景。然而，将形状记忆特性集成到具有极低质量的3D打印微结构中仍是一个挑战，因为大多数现有系统在微尺度下缺乏足够的分辨率或机械韧性。本研究开发了一种基于聚（ε-己内酯）的材料，通过硫醇-烯化学进行交联，用于通过双光子聚合制备机械稳定的3D微结构。该工艺可实现亚微米特征尺寸，小至约550 nm。通过优化包括激光功率、扫描速度、扫描间距和层高在内的打印参数，可生成具有高CAD-CAM精度的复杂微结构。成功打印了微米级几何结构，包括质量为0.89 µg的中空支架。这些支架表现出优异的形状记忆行为，即使在承受超过自身重量五百万倍的压缩载荷后，加热时也能完全恢复其原始形状。这一微尺度演示证实了形状记忆功能能够可靠地从宏观尺度转化为微观尺度，同时不损害结构完整性。宏观尺度动态力学分析显示，在多次热循环中表现出优异的形状固定率（Rf >99.45%）和形状恢复率（Rr >99.07%），而纳米压痕验证了微尺度刚度和结构完整性。
Keyword:
microscale additive manufacturing
photo-crosslinkable poly(ɛ-caprolactone)
shape memory polymers
thiol-ene crosslinking
two-photon polymerization
期刊
IF:
6.2
论文数:
5.3K
被引数:
2.4W
机构
引用论文
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