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新策略可精確控制光固化材料的磷光特性和4D打印過程
作者：江慶齡       來源：中國科學報
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
華東理工大學教授馬驤團隊提出了一種將磷光分子引入光固化材料以實現(xiàn)實時可視化監(jiān)測的策略，通過調控磷光分子的種類和比例，可以實現(xiàn)對材料磷光特性和4D打印過程的精確控制，為光固化材料和4D打印技術的發(fā)展提供了新的思路和方法。5月5日，相關研究發(fā)表于《自然-通訊》。
近年來，光固化材料因其快速固化、高精度成型和節(jié)能環(huán)保等特性，在3D打印、電子封裝和醫(yī)療等領域得到廣泛應用。然而，傳統(tǒng)光固化材料在持續(xù)紫外光照射下仍保持無色透明狀態(tài)，難以通過肉眼直接觀察其固化進程，給實時監(jiān)測帶來挑戰(zhàn)。有機磷光分子對環(huán)境剛性變化具有高度敏感性，而光固化體系在固化過程中會發(fā)生顯著的液-固相轉變。因此，將有機磷光分子引入光固化體系，可利用其磷光特性對固化過程進行實時可視化監(jiān)測，對優(yōu)化光固化工藝具有重要意義。
研究團隊提出將三種有機磷光染料分子直接作為光引發(fā)劑引入到光固化體系的策略，實現(xiàn)了顯著的藍、綠、橙三色室溫磷光（RTP）發(fā)射。在固化過程中，磷光性能的改變揭示了對不同固化狀態(tài)，如固化速度、內(nèi)部環(huán)境和聚合程度的實時監(jiān)控。此外，實時變化的RTP發(fā)射實現(xiàn)了4D打印和形狀記憶過程的可視化，通過調控固化時間以及合理安排磷光分子，可以根據(jù)RTP性能的視覺差異準確預測2D材料和3D材料的實際運動。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59502-x
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