普林斯頓大學的工程師團隊近日在《Advanced Functional Materials》期刊上發表了一項突破性研究，成功開發出一種創新的3D打印技術。該技術能夠生產出兼具彈性、柔韌性和成本效益的軟塑料材料，并且這些材料還可被回收再利用，這是市場上現有產品難以兼顧的特性。
研究團隊使用了一種常見的聚合物材料——熱塑性彈性體，通過控制打印路徑，設計出具有可調節硬度的3D打印結構。這種材料在某些方向上可以保持堅硬，而在其他方向上則能夠靈活彎曲。這種獨特的性能來源于其微觀結構，研究人員采用嵌段共聚物，將直徑僅5-7納米的剛性圓柱體嵌入柔性基質內，并利用3D打印對這些納米結構進行定向排列，從而制造出方向性性能各異的材料。
研究負責人戴維森表示：“這種納米結構的可控性讓我們能夠精準調整材料性能，為產品設計提供了更高自由度。”該技術的應用前景廣泛，包括軟性機器人、醫療設備、假肢、高性能鞋底和輕量化頭盔等領域。
此外，這種材料的生產成本極低，每克僅約1美分，并且能夠重復使用并自修復。相較于傳統每克2.5美元以上且需要復雜工藝的材料，具有顯著優勢。研究團隊計劃進一步開發與可穿戴電子設備和生物醫學設備兼容的新材料，推動該技術在未來制造業中的廣泛應用。
