2025年5月4日，賓夕法尼亞州立大學工程與應用科學學院的一支多學科研究團隊，成功開發出一種用于3D打印膽甾型液晶彈性體（CLCE）的創新方法。該技術結合先進的打印工藝與CLCE獨特的光學特性，為動態變色材料在智能傳感、柔性顯示與軟體機器人等前沿領域的應用奠定了基礎。
 

        CLCE是一種柔性橡膠狀材料，具備獨特的光控能力，能夠在受到機械應力時產生結構色變化。這一性質源于材料內部有序的扭曲螺旋結構，類似于某些昆蟲外殼對光線的反射機制。
 

研究負責人、材料科學與工程系主任Shu Yang教授表示。“顏色的變化并非來自顏料，而是材料對光的結構性干涉，就像某些甲蟲殼在不同角度下呈現出五彩斑斕的視覺效果。這類材料具有廣泛的潛力，可應用于可穿戴醫學設備、非侵入式診斷系統、實時監測平臺，甚至在未來的藝術與建筑中發揮作用。”
 

     本研究的核心突破在于研發出一種名為同軸直接墨水寫入（DIW）的新型3D打印技術。該方法能夠高精度打印多穩定、可變色的復雜結構，克服了傳統方法中CLCE材料在打印過程中的流動性與結構形成之間的矛盾。
 

        材料科學與工程系博士生、論文第一作者Alicia Ng介紹道“在將2D結構轉化為3D結構時，CLCE前驅液因粘度過高，阻礙了內部扭曲螺旋結構的形成，而這一結構正是實現結構色響應的關鍵。”這種創新的同軸材料組合，在保留CLCE變色響應能力的同時，顯著提升了成品結構的穩定性與可打印性。Ng補充道：“為應對這一挑戰，研究團隊設計出一種透明硅膠外殼包覆方案，為CLCE核心提供必要的機械支撐。”
     這項技術不僅提高了CLCE材料在3D打印過程中的兼容性，還擴展了CLCE材料可設計性和功能性，為面向未來的功能性材料開發提供了新路徑。

(責任編輯：admin)

• 賓夕法尼亞州立大學開發3D
• JCU工程師開發“世界首創
• 華盛頓大學開發可降解3D打
• 中國學者發表3D打印最新Na
• 西北工業大學高峰教授：FD
• 3D打印復合材料性能瓶頸：

• ·賓夕法尼亞州立大學開發3D打印智能變色
• ·JCU工程師開發“世界首創”航空航天用
• ·華盛頓大學開發可降解3D打印生物塑料，
• ·中國學者發表3D打印最新Nautre正刊：模
• ·西北工業大學高峰教授：FDM增材制造BST
• ·3D打印復合材料性能瓶頸：多尺度貝葉斯
• ·修飾脂質納米顆粒：實現軟骨長效留存，
• ·3D打印膠體氣凝膠—材料世界的 “變形