广东
将坚韧的水凝胶加工成复杂的结构对于它们作为结构元件的应用至关重要。然而，由于低速凝胶化和增韧过程，坚韧水凝胶的数字光处理 (DLP) 打印具有挑战性。 该团队 描述的是一个简单而通用的系统，适用于 DLP 打印以形成坚韧的水凝胶结构。 水性前驱体由商业光引发剂、丙烯酸和锆离子 (Zr 4+ ) 组成，由于原位形成羧基-Zr 4+ 配位配合物，在数码光下很容易形成坚韧的金属超分子水凝胶。 打印 凝胶的高刚度和抗膨胀特性使高效印刷能够形成高保真结构。 此外，凝胶的膨胀诱导变形也是通过在打印过程中用灰度数字光编码结构梯度来实现的。由 于局部 pH 值的变化和配位络合物的重排，在水中孵育后， 打印 水凝胶的机械性能得到进一步改善。膨胀增强的刚度使打印的水凝胶在手动变形后具有形状固定能力，从而为形成更复杂的配置提供了额外的途径。这些 打印 的水凝胶用于设计冲击吸收元件或高灵敏度压力传感器作为概念验证示例。这项工作应该值得对其他坚韧的凝胶进行工程设计，并扩大其在不同领域的应用范围。
图 1. (a) 基于 DLP 的坚韧超分子水凝胶 3D 打印示意图，通过原位形成羧基-Zr 4+ 配位络合物作为凝胶基质的物理交联。（b，c）开尔文细胞（b）和立方晶格（c）的印刷水凝胶结构的照片。
图 3 .(a) 打印凝胶长度 S 的溶胀比作为前体溶液中孵育时间的函数。(b,c) G0 和 G40 凝胶在前驱体溶液中孵育不同时间后的拉伸应力-应变曲线 (b) 和相应的杨氏模量 (c)。(d) 不同灰度的投影图案和打印的负膨胀 在前体溶液中孵育后具有平面内梯度的水凝胶晶格。（e-l）膨胀诱导的印刷平面水凝胶的形状变形，具有平面内（e-k）和全厚度（l）梯度，以形成 3D 配置。
相关论文以题为 Digital Light Processing 3D Printing of Tough Supramolecular Hydrogels with Sophisticated Architectures as Impact-Absorption Elements 发表在 《A dvanced Materials 》上。通讯作者 是 浙江大学 吴子良教授 。
参考文献：
doi.org/10.1002/adma.202204333
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