中國科學院蘭州化學理學科研所王曉龍科研員與香港理工大學徐賓剛教授在《InternationalJournal of Extreme Manufacturing》期刊發(fā)布文案“Advanced vat photopolymerization 3D printing of silicone rubber with high precision and superior stability”，硅橡膠（SR）是一種多功能材料，廣泛用于各樣高級功能應(yīng)用，例如軟致動器和設(shè)備人、柔性電子設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備。然而，大都數(shù)SR成型辦法依賴于傳統(tǒng)的熱處理或直接墨水書寫3D （3D）打印。這些辦法有害于制造繁雜的結(jié)構(gòu)，并存在時間效率低、精度差和需要多個過程等挑戰(zhàn)，極重地限制了SR 的應(yīng)用。在這項科研中，科研團隊研發(fā)了一種基于SR的墨水，適用于運用多硫醇單體進行還原光聚合3D打印。這種油墨能夠一步制造出擁有微米級高打印分辨率的繁雜結(jié)構(gòu)，供給出色的機械強度和卓越的化學穩(wěn)定性。詳細來講，優(yōu)化的3D打印SR-20表現(xiàn)出1.96 MPa的拉伸應(yīng)力、487.9%的斷裂伸長率和225.4 kPa的彈性模量。另外，3D打印的SR樣品能夠承受各樣溶劑，并承受?50 °C至180 °C的溫度范圍，表現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性。做為該應(yīng)用的演示，科研團隊利用這項技術(shù)成功地一步制造了一系列基于SR的軟氣動執(zhí)行器和抓手，首次實現(xiàn)了自由組裝。這種紫外線固化SR擁有高打印分辨率和卓越的穩(wěn)定性，在加強3D打印在軟致動器、設(shè)備人、柔性電子和醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用能力方面擁有巨大潛能。
設(shè)計并構(gòu)建了各樣樣品，如貓頭鷹、超材料結(jié)構(gòu)、Schwarz P 表面、血管原型和擁有亞毫米級或微米級特征尺寸的微柱狀陣列，以證明有機硅油墨的出色打印性（圖4（a）和（b））。這些3D打印結(jié)構(gòu)揭示了復雜的形狀、繁雜的拓撲結(jié)構(gòu)以及線條簡潔、表面光滑的空心結(jié)構(gòu)（圖4（c）–（e））。運用單步3D打印工藝和交替SR-X樹脂經(jīng)過改變稀釋劑含量來創(chuàng)建擁有區(qū)別模量的圓柱（圖4（g））。設(shè)計并打印了一個由中心區(qū)域的高模量SR-0和低模量SR-20構(gòu)成的晶格結(jié)構(gòu)矩陣，以進一步利用VP 3D打印的優(yōu)良來制造擁有可調(diào)節(jié)機械強度的空心結(jié)構(gòu)（圖4（h））。因此呢，利用一步法3D打印的多模量集成辦法在制造繁雜的設(shè)備人、致動器和包括各樣模量組合的組織狀結(jié)構(gòu)方面擁有巨大潛能。
