注：本平臺為第三方資訊平臺，不是院校官方，網(wǎng)站內(nèi)所有信息只做參考，并不代表院校官方，招生信息以官方最新信息為準(zhǔn)，如果不知怎么找官方，可以咨詢在線客服尋求幫助。

　　工學(xué)院方岱寧課題組在高分子自折紙方面取得進(jìn)展

　　北京大學(xué)工學(xué)院方岱寧">方岱寧課題組與美國佐治亞理工學(xué)院H. Jerry Qi課題組合作，在高分子材料自折紙方面取得最新進(jìn)展。相關(guān)研究成果于4月28日在線發(fā)表于Science Advances (Zhao, Z., Wu, J., Mu, X., Chen, H., Qi, H.J. and Fang, D., 2017. Origami by frontal photopolymerization. Science Advances, 3(4), p.e1602326.)。

　　近年來，通過功能材料及特定激勵誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生自發(fā)變形的自折紙技術(shù)吸引了越來越多的研究興趣。自折紙結(jié)構(gòu)以其優(yōu)異的力學(xué)性質(zhì)和廣泛的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，在可穿戴電子器件、軟機(jī)器人、生物醫(yī)學(xué)以及力學(xué)超材料等領(lǐng)域展示出廣闊的前景。目前的自折紙技術(shù)大多依賴于復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計、特定材料體系或者冗余的制備工藝，這些因素極大限制了其實際應(yīng)用。

　　方岱寧">方岱寧課題組在研究中發(fā)現(xiàn)，利用高分子光聚合時的體積收縮效應(yīng)，無需引入特殊材料或額外激勵，就可以實現(xiàn)自發(fā)折紙過程。對于復(fù)合材料制備和傳統(tǒng)3D打印，高分子的體積收縮會誘發(fā)形狀畸變，往往被認(rèn)為是有害的，而該團(tuán)隊的研究則起步于一個不同的角度。在正面光聚合(Frontal photopolymerization)過程中，高分子從接受光照的一側(cè)連續(xù)固化并逐漸增加厚度，由于體積收縮效應(yīng)，固化的材料中產(chǎn)生了非均勻殘余應(yīng)力場，最先固化的材料中存在壓縮殘余應(yīng)力，而后續(xù)固化的材料存在拉伸殘余應(yīng)力，驅(qū)使高分子膜沿著光路向后續(xù)固化的方向發(fā)生彎曲變形。該團(tuán)隊通過理論預(yù)測和實驗驗證發(fā)現(xiàn)，改變正面光聚合的入射光強(qiáng)和光照時間，高分子膜彎曲的曲率可以被定量調(diào)控?；谶@個思路，將可以產(chǎn)生非均勻光強(qiáng)分布的灰度圖像投影到一層液體單體上，強(qiáng)光下固化的高分子層不會彎曲，弱光下的高分子層則呈現(xiàn)較大的彎曲變形，從而制備出復(fù)雜的三維折紙結(jié)構(gòu)，包括多面體膠囊、花瓣以及紙鶴等。這項技術(shù)為自折紙研究提供了一個新的方向，即調(diào)控材料固有的內(nèi)應(yīng)力。該課題還在自折紙領(lǐng)域進(jìn)行了一些其他方向的探索，如溶劑誘導(dǎo)的可逆自折紙技術(shù)(Zhao, Z., Wu, J., Mu, X., Chen, H., Qi, H.J. and Fang, D., 2016. Desolvation Induced Origami of Photocurable Polymers by Digit Light Processing. Macromolecular Rapid Communications.)。

　　以上論文第一作者為工學(xué)院博士生趙則昂，通訊作者為方岱寧">方岱寧院士和佐治亞理工學(xué)院的H. Jerry Qi教授。該研究得到國家留學(xué)基金委及美國自然科學(xué)基金的支持。

免責(zé)聲明：本站所提供的內(nèi)容均來源于網(wǎng)友提供或網(wǎng)絡(luò)搜集，由本站編輯整理，僅供個人研究、交流學(xué)習(xí)使用，不涉及商業(yè)盈利目的。如涉及版權(quán)問題，請聯(lián)系本站管理員予以更改或刪除。