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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(xué)報
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
華東理工大學(xué)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(diào)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(shù)的發(fā)展提供了新的思路和方法。5月5日，相關(guān)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(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(zhuǎn)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(diào)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(yù)測2D材料和3D材料的實際運動。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59502-x
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