4D打印形状记忆聚合物材料的研究现状与应用前景
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摘要
形状记忆聚合物材料是一种在外界环境刺激下可发生主动形状变化的智能材料.基于这种智能材料的可变形结构在航空航天/生物医学等诸多领域显示出了巨大的应用潜力.但传统加工工艺限制了这种智能结构设计的复杂性和灵活性.4D打印技术作为智能材料的增材制造技术为形状记忆聚合物材料的进一步发展提供了新的契机.同时,4D打印形状记忆聚合物材料结构的实现为柔性电子/智能机器人/微创医学等高科技产业带来了全新的,更具智能化的发展方向.本文首先综述了4D打印形状记忆聚合物材料近年来的国内外研究进展,总结了4D打印形状记忆聚合物的实现方式及材料性能,然后介绍了基于形状记忆聚合物材料4D结构在各领域的应用研究,最后指出了4D打印形状记忆聚合物材料存在的问题及未来发展方向.
Shape memory polymers(SMPs) are a kind of smart material that can present active shape-changing behavior under external stimulus.Shape-changing structures based on SMPs have shown great potential to be applied in the areas ranging from aerospace to biomedicine.However, the design flexibility of such smart structures is restricted by conventional processing technique. 4D printing as the additive manufacturing technique for smart materials provides the new opportunities for the further development of SMPs. In this paper, we first reviewed the research progress about 4D printing of SMPs. Then, the investigation about the application of SMPs-based 4D structures was summarized. At last, we discussed the existing problems and further development of 4D printing of SMPs.
Shape memory polymers(SMPs) are a kind of smart material that can present active shape-changing behavior under external stimulus.Shape-changing structures based on SMPs have shown great potential to be applied in the areas ranging from aerospace to biomedicine.However, the design flexibility of such smart structures is restricted by conventional processing technique. 4D printing as the additive manufacturing technique for smart materials provides the new opportunities for the further development of SMPs. In this paper, we first reviewed the research progress about 4D printing of SMPs. Then, the investigation about the application of SMPs-based 4D structures was summarized. At last, we discussed the existing problems and further development of 4D printing of SMPs.
引文
[1] H u J L,Z h u Y,H u a n g H H,e t a l.R e c e n t a d v a n c e s i n s h a p e-m e m o r y p o l y m e r s:S t r u c t u r e,m e c h a n i s m,f u n c t i o n a l i t y,m o d e l i n g a n d a p p l i c a t i o n s.P r o g P o l y m S c i,2 0 1 2,3 7:1 7 2 0-1 7 6 3
2 Z h a o Q,Q i H J,X i e T.R e c e n t p r o g r e s s i n s h a p e m e m o r y p o l y m e r:N e w b e h a v i o r,e n a b l i n g m a t e r i a l s,a n d m e c h a n i s t i c u n d e r s t a n d i n g.P r o g P o l y m S c i,2 0 1 5,4 9-5 0:7 9-1 2 0
3 L e n g J,L a n X,L i u Y,e t a l.S h a p e-m e m o r y p o l y m e r s a n d t h e i r c o m p o s i t e s:S t i m u l u s m e t h o d s a n d a p p l i c a t i o n s.P r o g M a t e r S c i,2 0 1 1,5 6:1 0 7 7-1 1 3 5
4 B e h l M,L e n d l e i n A.S h a p e-m e m o r y p o l y m e r s.M a t e r T o d a y,2 0 0 7,1 0:2 0-2 8
5 M e n g H,L i G.A r e v i e w o f s t i m u l i-r e s p o n s i v e s h a p e m e m o r y p o l y m e r c o m p o s i t e s.P o l y m e r,2 0 1 3,5 4:2 1 9 9-2 2 2 1
6 T o b u s h i H,H a r a H,Y a m a d a E,e t a l.T h e r m o m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s i n a t h i n fi l m o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r o f p o l y u r e t h a n e s e r i e s.S m a r t M a t e r S t r u c t,1 9 9 6,5:4 8 3-4 9 1
7 A b r a h a m s o n E R,L a k e M S,M u n s h i N A,e t a l.S h a p e m e m o r y m e c h a n i c s o f a n e l a s t i c m e m o r y c o m p o s i t e r e s i n.J I n t e l l i g e n t M a t e r i a l S y s t S t r u c t,2 0 0 3,1 4:6 2 3-6 3 2
8 H o r n b o g e n E.C o m p a r i s o n o f s h a p e m e m o r y m e t a l s a n d p o l y m e r s.A d v E n g M a t e r,2 0 0 6,8:1 0 1-1 0 6
9 L e n d l e i n A,K e l c h S.S h a p e-m e m o r y p o l y m e r s a s s t i m u l i-s e n s i t i v e i m p l a n t m a t e r i a l s.C l i n H e m o r h e o l M i c r o,2 0 0 5,3 2:1 0 5-1 1 6
1 0胡金莲,杨卓鸿.形状记忆高分子材料的研究及应用.印染,2 0 0 4,3 0:4 4-4 7
1 1冷劲松,兰鑫,刘彦菊,等.形状记忆聚合物复合材料及其在空间可展开结构中的应用.宇航学报,2 0 1 0,3 1:9 5 0-9 5 6
1 2 L a n X,L i u Y J,L v H B,e t a l.F i b e r r e i n f o r c e d s h a p e-m e m o r y p o l y m e r c o m p o s i t e a n d i t s a p p l i c a t i o n i n a d e p l o y a b l e h i n g e.S m a r t M a t e r S t r u c t,2 0 0 9,1 8:0 2 4 0 0 2
1 3 L e n d l e i n A,L a n g e r R.B i o d e g r a d a b l e,e l a s t i c s h a p e-m e m o r y p o l y m e r s f o r p o t e n t i a l b i o m e d i c a l a p p l i c a t i o n s.S c i e n c e,2 0 0 2,2 9 6:1 6 7 3-1 6 7 6
1 4郑宁,黄银,赵骞,等.面向柔性电子的形状记忆聚合物.中国科学:物理学力学天文学,2 0 1 6,4 6:8-1 7
1 5 Y u Z B,Z h a n g Q W,L i L,e t a l.H i g h l y fl e x i b l e s i l v e r n a n o w i r e e l e c t r o d e s f o r s h a p e-m e m o r y p o l y m e r l i g h t-e m i t t i n g d i o d e s.A d v M a t e r,2 0 1 1,2 3:6 6 4-6 6 8
1 6 T i b b i t s S.P r i n t i n g p r o d u c t s.3 D P r i n t A d d M a n u f,2 0 1 6,3:1 3 5
1 7 T i b b i t s S.4 D p r i n t i n g:M u l t i-m a t e r i a l s h a p e c h a n g e.A r c h i t D e s,2 0 1 4,8 4:1 1 6-1 2 1
1 8李素丽,刘伟,赵峰.4 D打印--未来技术的先锋.中国铸造装备与技术,2 0 1 5,6:4-6
1 9 C h o i J,K w o n O C,J o W,e t a l.4 D p r i n t i n g t e c h n o l o g y:A r e v i e w.3 D P r i n t A d d M a n u f,2 0 1 5,2:1 5 9-1 6 7
2 0 M o m e n i F,M.M e h d i H a s s a n i.N S,L i u X,e t a l.A r e v i e w o f 4 D p r i n t i n g.M a t e r D e s,2 0 1 7,1 2 2:4 2-7 9
2 1 G h i A,R o s s e t t i F.4 D P r i n t i n g:A n e m e r g i n g t e c h n o l o g y i n m a n u f a c t u r i n g?I n:C a p o r a r e l l o L,C e s a r o n i F,G i e s e c k e R,e t a l.,e d s.D i g i t a l l y S u p p o r t e d I n n o v a t i o n.L e c t u r e N o t e s i n I n f o r m a t i o n S y s t e m s a n d O r g a n i s a t i o n,v o l 1 8.C h a m:S p r i n g e r,2 0 1 5
2 2 S y d n e y G l a d m a n A,M a t s u m o t o E A,N u z z o R G,e t a l.B i o m i m e t i c 4 D p r i n t i n g.N a t M a t e r,2 0 1 6,1 5:4 1 3-4 1 8
2 3 L o n g J,G h o l i z a d e h H,L u J,e t a l.R e v i e w:A p p l i c a t i o n o f f u s e d d e p o s i t i o n m o d e l l i n g(F D M)m e t h o d o f 3 D p r i n t i n g i n d r u g d e l i v e r y.C u r r P h a r m D e s,2 0 1 7,2 3:4 3 3-4 3 9
2 4吴涛,倪荣华,王广春.熔融沉积快速成型技术研究进展.科技视界,2 0 1 3,3 4:9 4
2 5邹国林.熔融沉积制造精度及快速模具制造技术的研究.博士学位论文.大连:大连理工大学,2 0 0 2
2 6 Y a n g Y,C h e n Y H,W e i Y,e t a l.3 D p r i n t i n g o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r f o r f u n c t i o n a l p a r t f a b r i c a t i o n.I n t J A d v M a n u f T e c h n o l,2 0 1 6,8 4:2 0 7 9-2 0 9 5
2 7 S e n a t o v F S,N i a z a K V,Z a d o r o z h n y y M Y,e t a l.M e c h a n i c a l p r o p e r t i e s a n d s h a p e m e m o r y e f f e c t o f 3 D-p r i n t e d P L A-b a s e d p o r o u s s c a f f o l d s.J M e c h B e h a v B i o m e d M a t e r,2 0 1 6,5 7:1 3 9-1 4 8
2 8 S h a f f e r S,Y a n g K,V a r g a s J,e t a l.O n r e d u c i n g a n i s o t r o p y i n 3 D p r i n t e d p o l y m e r s v i a i o n i z i n g r a d i a t i o n.P o l y m e r,2 0 1 4,5 5:5 9 6 9-5 9 7 9
2 9 M i a o S D,Z h u W,C a s t r o N J,e t a l.F o u r-d i m e n s i o n a l p r i n t i n g h i e r a r c h y s c a f f o l d s w i t h h i g h l y b i o c o m p a t i b l e s m a r t p o l y m e r s f o r t i s s u e e n g i n e e ri n g a p p l i c a t i o n s.T i s s u e E n g P a r t C-M e t h o d s,2 0 1 6,2 2:9 5 2-9 6 3
3 0 H o l z e r F,F a d e l G.D e s i g n o f a 3‐d e g r e e s o f f r e e d o m p l a t f o r m f o r t h e s t e r e o l i t h o g r a p h y a p p a r a t u s.R a p i d P r o t o t J,2 0 0 2,8:1 0 0-1 1 5
3 1黄笔武,谢王付,杨志宏.一种3 D打印立体光刻快速成型光敏树脂的制备及性能研究.功能材料,2 0 1 4,2 4:2 4 1 0 0-2 4 1 0 4
3 2章程斌,莫健华,黄树槐.光固化成形系统激光束光斑的在线检测与位置补偿.激光杂志,2 0 0 3,2 4:6 0-6 1
3 3 H a b i b i M,S h a h m o h a m m H,T a r a g h i V,e t a l.A p r o t o t y p e t w o-a x i s l a s e r s c a n n i n g s y s t e m u s e d i n s t e r e o l i t h o g r a p h y a p p a r a t u s w i t h n e w a l g o r i t h m s f o r c o m p u t e r i z e d m o d e l s l i c i n g.A m J A p p l S c i,2 0 0 9,6:1 7 0 1-1 7 0 7
3 4 Y u R,Y a n g X,Z h a n g Y,e t a l.T h r e e-d i m e n s i o n a l p r i n t i n g o f s h a p e m e m o r y c o m p o s i t e s w i t h e p o x y-a c r y l a t e h y b r i d p h o t o p o l y m e r.A C S A p p l M a t e r I n t e r f a c e s,2 0 1 7,9:1 8 2 0-1 8 2 9
3 5 Z h o u C,C h e n Y,Y a n g Z G,e t a l.D i g i t a l m a t e r i a l f a b r i c a t i o n u s i n g m a s k‐i m a g e‐p r o j e c t i o n‐b a s e d s t e r e o l i t h o g r a p h y.R a p i d P r o t o t J,2 0 1 3,1 9:1 5 3-1 6 5
3 6 S u n C,F a n g N,W u D M,e t a l.P r o j e c t i o n m i c r o-s t e r e o l i t h o g r a p h y u s i n g d i g i t a l m i c r o-m i r r o r d y n a m i c m a s k.S e n s o r s A c t u a t A-P h y s,2 0 0 5,1 2 1:1 1 3-1 2 0
3 7 Z a r e k M,L a y a n i M,C o o p e r s t e i n I,e t a l.3 D p r i n t i n g o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r s f o r fl e x i b l e e l e c t r o n i c d e v i c e s(A d v.M a t e r.2 2/2 0 1 6).A d v M a t e r,2 0 1 6,2 8:4 1 6 6-4 1 6 6
3 8 G e Q,S a k h a e i A H,L e e H,e t a l.M u l t i m a t e r i a l 4 D p r i n t i n g w i t h t a i l o r a b l e s h a p e m e m o r y p o l y m e r s.S c i R e p,2 0 1 6,6:3 1 1 1 0
3 9 H u a n g L,J i a n g R,W u J,e t a l.U l t r a f a s t d i g i t a l p r i n t i n g t o w a r d 4 D s h a p e c h a n g i n g m a t e r i a l s.A d v M a t e r,2 0 1 7,2 9:1 6 0 5 3 9 0
4 0 C h o o n g Y Y C,S a e e d M,E n g H,e t a l.C u r i n g b e h a v i o u r a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r s b y U V b a s e d 3 D p r i n t i n g.I n:C h u a CK,Y e o n g W Y,T a n M J,e t a l.,e d s.P r o c e e d i n g s o f t h e 2 n d I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n P r o g r e s s i n A d d i t i v e M a n u f a c t u r i n g(P r o-A M 2 0 1 6).S i n g a p o r e:R e s e a r c h P u b l i s h i n g,2 0 1 6.3 4 9-3 5 4
4 1 C h o o n g Y Y C,M a l e k s a e e d i S,E n g H,e t a l.C u r i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r s i n 3 D p r o j e c t i o n a n d l a s e r s t e r e o l i t h o g r a p h y.V i r t u a l P h y s P r o t o t,2 0 1 7,1 2:7 7-8 4
4 2 S i n g h R.P r o c e s s c a p a b i l i t y s t u d y o f p o l y j e t p r i n t i n g f o r p l a s t i c c o m p o n e n t s.J M e c h S c i T e c h n o l,2 0 1 1,2 5:1 0 1 1-1 0 1 5
4 3 Táb i T,K o vác s N K,S a jóI E,e t a l.C o m p a r i s o n o f t h e r m a l,m e c h a n i c a l a n d t h e r m o m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f p o l y(l a c t i c a c i d)i n j e c t i o n-m o l d e d i n t o e p o x y-b a s e d R a p i d P r o t o t y p e d(P o l y J e t)a n d c o n v e n t i o n a l s t e e l m o l d.J T h e r m A n a l C a l o r i m,2 0 1 6,1 2 3:3 4 9-3 6 1
4 4 G e Q,Q i H J,D u n n M L.A c t i v e m a t e r i a l s b y f o u r-d i m e n s i o n p r i n t i n g.A p p l P h y s L e t t,2 0 1 3,1 0 3:1 3 1 9 0 1
4 5 G e Q,D u n n C K,Q i H J,e t a l.A c t i v e o r i g a m i b y 4 D p r i n t i n g.S m a r t M a t e r S t r u c t,2 0 1 4,2 3:0 9 4 0 0 7
4 6 W u J T,Y u a n C,D i n g Z,e t a l.M u l t i-s h a p e a c t i v e c o m p o s i t e s b y 3 D p r i n t i n g o f d i g i t a l s h a p e m e m o r y p o l y m e r s.S c i R e p,2 0 1 6,6:2 4 2 2 4
4 7 M a o Y Q,Y u K,I s a k o v M S,e t a l.S e q u e n t i a l s e l f-f o l d i n g s t r u c t u r e s b y 3 D p r i n t e d d i g i t a l s h a p e m e m o r y p o l y m e r s.S c i R e p,2 0 1 5,5:1 3 6 1 6
4 8 M a o Y Q,D i n g Z,Y u a n C,e t a l.3 D p r i n t e d r e v e r s i b l e s h a p e c h a n g i n g c o m p o n e n t s w i t h s t i m u l i r e s p o n s i v e m a t e r i a l s.S c i R e p,2 0 1 6,6:2 4 7 6 1
4 9 T e o h J E M,A n J,C h u a C K,e t a l.H i e r a r c h i c a l l y s e l f-m o r p h i n g s t r u c t u r e t h r o u g h 4 D p r i n t i n g.V i r t u a l P h y s P r o t o t,2 0 1 7,1 2:6 1-6 8
5 0 G u o S Z,G o s s e l i n F,G u e r i n N,e t a l.S o l v e n t-c a s t t h r e e-d i m e n s i o n a l p r i n t i n g o f m u l t i f u n c t i o n a l m i c r o s y s t e m s.S m a l l,2 0 1 3,9:4 1 1 8-4 1 2 2
5 1 G u o S Z,H e u z e y M C,T h e r r i a u l t D.P r o p e r t i e s o f p o l y l a c t i d e i n k s f o r s o l v e n t-c a s t p r i n t i n g o f t h r e e-d i m e n s i o n a l f r e e f o r m m i c r o s t r u c t u r e s.L a n gm u i r,2 0 1 4,3 0:1 1 4 2-1 1 5 0
5 2 R o d r i g u e z J N,Z h u C,D u o s s E B,e t a l.S h a p e-m o r p h i n g c o m p o s i t e s w i t h d e s i g n e d m i c r o-a r c h i t e c t u r e s.S c i R e p,2 0 1 6,6:2 7 9 3 3
5 3 W e i H Q,Z h a n g Q W,Y a o Y T,e t a l.D i r e c t-w r i t e f a b r i c a t i o n o f 4 D a c t i v e s h a p e-c h a n g i n g s t r u c t u r e s b a s e d o n a s h a p e m e m o r y p o l y m e r a n d i t s n a n o c o m p o s i t e.A C S A p p l M a t e r I n t e r f a c e s,2 0 1 7,9:8 7 6-8 8 3
5 4 Y a n g C C,W a n g B J,L i D C,e t a l.M o d e l l i n g a n d c h a r a c t e r i s a t i o n f o r t h e r e s p o n s i v e p e r f o r m a n c e o f C F/P L A a n d C F/P E E K s m a r t m a t e r i a l s f a b r i c a t e d b y 4 D p r i n t i n g.V i r t u a l P h y s P r o t o t,2 0 1 7,1 2:6 9-7 6
5 5 Y a n g Y,C h e n Y H.I n n o v e l d e s i g n a n d 3 D p r i n t i n g o f v a r i a b l e s t i f f n e s s r o b o t i c fi n g e r s b a s e d o n s h a p e m e m o r y p o l y m e r.I n:P r o c e e d i n d o f 6 t h I E E E I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n B i o m e d i c a l R o b o t i c s a n d B i o m e c h a t r o n i c s(B i o R o b).I E E E,2 0 1 6.1 9 5-2 0 0
5 6 Y a n g Y,C h e n Y,W e i Y,e t a l.N o v e l d e s i g n a n d t h r e e-d i m e n s i o n a l p r i n t i n g o f v a r i a b l e s t i f f n e s s r o b o t i c g r i p p e r s.J M e c h R o b o t,2 0 1 6,8:0 6 1 0 1 0
5 7 Z a r e k M,M a n s o u r N,S h a p i r a S,e t a l.4 D p r i n t i n g o f s h a p e m e m o r y-b a s e d p e r s o n a l i z e d e n d o l u m i n a l m e d i c a l d e v i c e s.M a c r o m o l R a p i d C o m m u n,2 0 1 7,3 8:1 6 0 0 6 2 8
5 8 M i a o S D,Z h u W,C a s t r o N J,e t a l.4 D p r i n t i n g s m a r t b i o m e d i c a l s c a f f o l d s w i t h n o v e l s o y b e a n o i l e p o x i d i z e d a c r y l a t e.S c i R e p,2 0 1 6,6:2 7 2 2 6
2 Z h a o Q,Q i H J,X i e T.R e c e n t p r o g r e s s i n s h a p e m e m o r y p o l y m e r:N e w b e h a v i o r,e n a b l i n g m a t e r i a l s,a n d m e c h a n i s t i c u n d e r s t a n d i n g.P r o g P o l y m S c i,2 0 1 5,4 9-5 0:7 9-1 2 0
3 L e n g J,L a n X,L i u Y,e t a l.S h a p e-m e m o r y p o l y m e r s a n d t h e i r c o m p o s i t e s:S t i m u l u s m e t h o d s a n d a p p l i c a t i o n s.P r o g M a t e r S c i,2 0 1 1,5 6:1 0 7 7-1 1 3 5
4 B e h l M,L e n d l e i n A.S h a p e-m e m o r y p o l y m e r s.M a t e r T o d a y,2 0 0 7,1 0:2 0-2 8
5 M e n g H,L i G.A r e v i e w o f s t i m u l i-r e s p o n s i v e s h a p e m e m o r y p o l y m e r c o m p o s i t e s.P o l y m e r,2 0 1 3,5 4:2 1 9 9-2 2 2 1
6 T o b u s h i H,H a r a H,Y a m a d a E,e t a l.T h e r m o m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s i n a t h i n fi l m o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r o f p o l y u r e t h a n e s e r i e s.S m a r t M a t e r S t r u c t,1 9 9 6,5:4 8 3-4 9 1
7 A b r a h a m s o n E R,L a k e M S,M u n s h i N A,e t a l.S h a p e m e m o r y m e c h a n i c s o f a n e l a s t i c m e m o r y c o m p o s i t e r e s i n.J I n t e l l i g e n t M a t e r i a l S y s t S t r u c t,2 0 0 3,1 4:6 2 3-6 3 2
8 H o r n b o g e n E.C o m p a r i s o n o f s h a p e m e m o r y m e t a l s a n d p o l y m e r s.A d v E n g M a t e r,2 0 0 6,8:1 0 1-1 0 6
9 L e n d l e i n A,K e l c h S.S h a p e-m e m o r y p o l y m e r s a s s t i m u l i-s e n s i t i v e i m p l a n t m a t e r i a l s.C l i n H e m o r h e o l M i c r o,2 0 0 5,3 2:1 0 5-1 1 6
1 0胡金莲,杨卓鸿.形状记忆高分子材料的研究及应用.印染,2 0 0 4,3 0:4 4-4 7
1 1冷劲松,兰鑫,刘彦菊,等.形状记忆聚合物复合材料及其在空间可展开结构中的应用.宇航学报,2 0 1 0,3 1:9 5 0-9 5 6
1 2 L a n X,L i u Y J,L v H B,e t a l.F i b e r r e i n f o r c e d s h a p e-m e m o r y p o l y m e r c o m p o s i t e a n d i t s a p p l i c a t i o n i n a d e p l o y a b l e h i n g e.S m a r t M a t e r S t r u c t,2 0 0 9,1 8:0 2 4 0 0 2
1 3 L e n d l e i n A,L a n g e r R.B i o d e g r a d a b l e,e l a s t i c s h a p e-m e m o r y p o l y m e r s f o r p o t e n t i a l b i o m e d i c a l a p p l i c a t i o n s.S c i e n c e,2 0 0 2,2 9 6:1 6 7 3-1 6 7 6
1 4郑宁,黄银,赵骞,等.面向柔性电子的形状记忆聚合物.中国科学:物理学力学天文学,2 0 1 6,4 6:8-1 7
1 5 Y u Z B,Z h a n g Q W,L i L,e t a l.H i g h l y fl e x i b l e s i l v e r n a n o w i r e e l e c t r o d e s f o r s h a p e-m e m o r y p o l y m e r l i g h t-e m i t t i n g d i o d e s.A d v M a t e r,2 0 1 1,2 3:6 6 4-6 6 8
1 6 T i b b i t s S.P r i n t i n g p r o d u c t s.3 D P r i n t A d d M a n u f,2 0 1 6,3:1 3 5
1 7 T i b b i t s S.4 D p r i n t i n g:M u l t i-m a t e r i a l s h a p e c h a n g e.A r c h i t D e s,2 0 1 4,8 4:1 1 6-1 2 1
1 8李素丽,刘伟,赵峰.4 D打印--未来技术的先锋.中国铸造装备与技术,2 0 1 5,6:4-6
1 9 C h o i J,K w o n O C,J o W,e t a l.4 D p r i n t i n g t e c h n o l o g y:A r e v i e w.3 D P r i n t A d d M a n u f,2 0 1 5,2:1 5 9-1 6 7
2 0 M o m e n i F,M.M e h d i H a s s a n i.N S,L i u X,e t a l.A r e v i e w o f 4 D p r i n t i n g.M a t e r D e s,2 0 1 7,1 2 2:4 2-7 9
2 1 G h i A,R o s s e t t i F.4 D P r i n t i n g:A n e m e r g i n g t e c h n o l o g y i n m a n u f a c t u r i n g?I n:C a p o r a r e l l o L,C e s a r o n i F,G i e s e c k e R,e t a l.,e d s.D i g i t a l l y S u p p o r t e d I n n o v a t i o n.L e c t u r e N o t e s i n I n f o r m a t i o n S y s t e m s a n d O r g a n i s a t i o n,v o l 1 8.C h a m:S p r i n g e r,2 0 1 5
2 2 S y d n e y G l a d m a n A,M a t s u m o t o E A,N u z z o R G,e t a l.B i o m i m e t i c 4 D p r i n t i n g.N a t M a t e r,2 0 1 6,1 5:4 1 3-4 1 8
2 3 L o n g J,G h o l i z a d e h H,L u J,e t a l.R e v i e w:A p p l i c a t i o n o f f u s e d d e p o s i t i o n m o d e l l i n g(F D M)m e t h o d o f 3 D p r i n t i n g i n d r u g d e l i v e r y.C u r r P h a r m D e s,2 0 1 7,2 3:4 3 3-4 3 9
2 4吴涛,倪荣华,王广春.熔融沉积快速成型技术研究进展.科技视界,2 0 1 3,3 4:9 4
2 5邹国林.熔融沉积制造精度及快速模具制造技术的研究.博士学位论文.大连:大连理工大学,2 0 0 2
2 6 Y a n g Y,C h e n Y H,W e i Y,e t a l.3 D p r i n t i n g o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r f o r f u n c t i o n a l p a r t f a b r i c a t i o n.I n t J A d v M a n u f T e c h n o l,2 0 1 6,8 4:2 0 7 9-2 0 9 5
2 7 S e n a t o v F S,N i a z a K V,Z a d o r o z h n y y M Y,e t a l.M e c h a n i c a l p r o p e r t i e s a n d s h a p e m e m o r y e f f e c t o f 3 D-p r i n t e d P L A-b a s e d p o r o u s s c a f f o l d s.J M e c h B e h a v B i o m e d M a t e r,2 0 1 6,5 7:1 3 9-1 4 8
2 8 S h a f f e r S,Y a n g K,V a r g a s J,e t a l.O n r e d u c i n g a n i s o t r o p y i n 3 D p r i n t e d p o l y m e r s v i a i o n i z i n g r a d i a t i o n.P o l y m e r,2 0 1 4,5 5:5 9 6 9-5 9 7 9
2 9 M i a o S D,Z h u W,C a s t r o N J,e t a l.F o u r-d i m e n s i o n a l p r i n t i n g h i e r a r c h y s c a f f o l d s w i t h h i g h l y b i o c o m p a t i b l e s m a r t p o l y m e r s f o r t i s s u e e n g i n e e ri n g a p p l i c a t i o n s.T i s s u e E n g P a r t C-M e t h o d s,2 0 1 6,2 2:9 5 2-9 6 3
3 0 H o l z e r F,F a d e l G.D e s i g n o f a 3‐d e g r e e s o f f r e e d o m p l a t f o r m f o r t h e s t e r e o l i t h o g r a p h y a p p a r a t u s.R a p i d P r o t o t J,2 0 0 2,8:1 0 0-1 1 5
3 1黄笔武,谢王付,杨志宏.一种3 D打印立体光刻快速成型光敏树脂的制备及性能研究.功能材料,2 0 1 4,2 4:2 4 1 0 0-2 4 1 0 4
3 2章程斌,莫健华,黄树槐.光固化成形系统激光束光斑的在线检测与位置补偿.激光杂志,2 0 0 3,2 4:6 0-6 1
3 3 H a b i b i M,S h a h m o h a m m H,T a r a g h i V,e t a l.A p r o t o t y p e t w o-a x i s l a s e r s c a n n i n g s y s t e m u s e d i n s t e r e o l i t h o g r a p h y a p p a r a t u s w i t h n e w a l g o r i t h m s f o r c o m p u t e r i z e d m o d e l s l i c i n g.A m J A p p l S c i,2 0 0 9,6:1 7 0 1-1 7 0 7
3 4 Y u R,Y a n g X,Z h a n g Y,e t a l.T h r e e-d i m e n s i o n a l p r i n t i n g o f s h a p e m e m o r y c o m p o s i t e s w i t h e p o x y-a c r y l a t e h y b r i d p h o t o p o l y m e r.A C S A p p l M a t e r I n t e r f a c e s,2 0 1 7,9:1 8 2 0-1 8 2 9
3 5 Z h o u C,C h e n Y,Y a n g Z G,e t a l.D i g i t a l m a t e r i a l f a b r i c a t i o n u s i n g m a s k‐i m a g e‐p r o j e c t i o n‐b a s e d s t e r e o l i t h o g r a p h y.R a p i d P r o t o t J,2 0 1 3,1 9:1 5 3-1 6 5
3 6 S u n C,F a n g N,W u D M,e t a l.P r o j e c t i o n m i c r o-s t e r e o l i t h o g r a p h y u s i n g d i g i t a l m i c r o-m i r r o r d y n a m i c m a s k.S e n s o r s A c t u a t A-P h y s,2 0 0 5,1 2 1:1 1 3-1 2 0
3 7 Z a r e k M,L a y a n i M,C o o p e r s t e i n I,e t a l.3 D p r i n t i n g o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r s f o r fl e x i b l e e l e c t r o n i c d e v i c e s(A d v.M a t e r.2 2/2 0 1 6).A d v M a t e r,2 0 1 6,2 8:4 1 6 6-4 1 6 6
3 8 G e Q,S a k h a e i A H,L e e H,e t a l.M u l t i m a t e r i a l 4 D p r i n t i n g w i t h t a i l o r a b l e s h a p e m e m o r y p o l y m e r s.S c i R e p,2 0 1 6,6:3 1 1 1 0
3 9 H u a n g L,J i a n g R,W u J,e t a l.U l t r a f a s t d i g i t a l p r i n t i n g t o w a r d 4 D s h a p e c h a n g i n g m a t e r i a l s.A d v M a t e r,2 0 1 7,2 9:1 6 0 5 3 9 0
4 0 C h o o n g Y Y C,S a e e d M,E n g H,e t a l.C u r i n g b e h a v i o u r a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r s b y U V b a s e d 3 D p r i n t i n g.I n:C h u a CK,Y e o n g W Y,T a n M J,e t a l.,e d s.P r o c e e d i n g s o f t h e 2 n d I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n P r o g r e s s i n A d d i t i v e M a n u f a c t u r i n g(P r o-A M 2 0 1 6).S i n g a p o r e:R e s e a r c h P u b l i s h i n g,2 0 1 6.3 4 9-3 5 4
4 1 C h o o n g Y Y C,M a l e k s a e e d i S,E n g H,e t a l.C u r i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f s h a p e m e m o r y p o l y m e r s i n 3 D p r o j e c t i o n a n d l a s e r s t e r e o l i t h o g r a p h y.V i r t u a l P h y s P r o t o t,2 0 1 7,1 2:7 7-8 4
4 2 S i n g h R.P r o c e s s c a p a b i l i t y s t u d y o f p o l y j e t p r i n t i n g f o r p l a s t i c c o m p o n e n t s.J M e c h S c i T e c h n o l,2 0 1 1,2 5:1 0 1 1-1 0 1 5
4 3 Táb i T,K o vác s N K,S a jóI E,e t a l.C o m p a r i s o n o f t h e r m a l,m e c h a n i c a l a n d t h e r m o m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f p o l y(l a c t i c a c i d)i n j e c t i o n-m o l d e d i n t o e p o x y-b a s e d R a p i d P r o t o t y p e d(P o l y J e t)a n d c o n v e n t i o n a l s t e e l m o l d.J T h e r m A n a l C a l o r i m,2 0 1 6,1 2 3:3 4 9-3 6 1
4 4 G e Q,Q i H J,D u n n M L.A c t i v e m a t e r i a l s b y f o u r-d i m e n s i o n p r i n t i n g.A p p l P h y s L e t t,2 0 1 3,1 0 3:1 3 1 9 0 1
4 5 G e Q,D u n n C K,Q i H J,e t a l.A c t i v e o r i g a m i b y 4 D p r i n t i n g.S m a r t M a t e r S t r u c t,2 0 1 4,2 3:0 9 4 0 0 7
4 6 W u J T,Y u a n C,D i n g Z,e t a l.M u l t i-s h a p e a c t i v e c o m p o s i t e s b y 3 D p r i n t i n g o f d i g i t a l s h a p e m e m o r y p o l y m e r s.S c i R e p,2 0 1 6,6:2 4 2 2 4
4 7 M a o Y Q,Y u K,I s a k o v M S,e t a l.S e q u e n t i a l s e l f-f o l d i n g s t r u c t u r e s b y 3 D p r i n t e d d i g i t a l s h a p e m e m o r y p o l y m e r s.S c i R e p,2 0 1 5,5:1 3 6 1 6
4 8 M a o Y Q,D i n g Z,Y u a n C,e t a l.3 D p r i n t e d r e v e r s i b l e s h a p e c h a n g i n g c o m p o n e n t s w i t h s t i m u l i r e s p o n s i v e m a t e r i a l s.S c i R e p,2 0 1 6,6:2 4 7 6 1
4 9 T e o h J E M,A n J,C h u a C K,e t a l.H i e r a r c h i c a l l y s e l f-m o r p h i n g s t r u c t u r e t h r o u g h 4 D p r i n t i n g.V i r t u a l P h y s P r o t o t,2 0 1 7,1 2:6 1-6 8
5 0 G u o S Z,G o s s e l i n F,G u e r i n N,e t a l.S o l v e n t-c a s t t h r e e-d i m e n s i o n a l p r i n t i n g o f m u l t i f u n c t i o n a l m i c r o s y s t e m s.S m a l l,2 0 1 3,9:4 1 1 8-4 1 2 2
5 1 G u o S Z,H e u z e y M C,T h e r r i a u l t D.P r o p e r t i e s o f p o l y l a c t i d e i n k s f o r s o l v e n t-c a s t p r i n t i n g o f t h r e e-d i m e n s i o n a l f r e e f o r m m i c r o s t r u c t u r e s.L a n gm u i r,2 0 1 4,3 0:1 1 4 2-1 1 5 0
5 2 R o d r i g u e z J N,Z h u C,D u o s s E B,e t a l.S h a p e-m o r p h i n g c o m p o s i t e s w i t h d e s i g n e d m i c r o-a r c h i t e c t u r e s.S c i R e p,2 0 1 6,6:2 7 9 3 3
5 3 W e i H Q,Z h a n g Q W,Y a o Y T,e t a l.D i r e c t-w r i t e f a b r i c a t i o n o f 4 D a c t i v e s h a p e-c h a n g i n g s t r u c t u r e s b a s e d o n a s h a p e m e m o r y p o l y m e r a n d i t s n a n o c o m p o s i t e.A C S A p p l M a t e r I n t e r f a c e s,2 0 1 7,9:8 7 6-8 8 3
5 4 Y a n g C C,W a n g B J,L i D C,e t a l.M o d e l l i n g a n d c h a r a c t e r i s a t i o n f o r t h e r e s p o n s i v e p e r f o r m a n c e o f C F/P L A a n d C F/P E E K s m a r t m a t e r i a l s f a b r i c a t e d b y 4 D p r i n t i n g.V i r t u a l P h y s P r o t o t,2 0 1 7,1 2:6 9-7 6
5 5 Y a n g Y,C h e n Y H.I n n o v e l d e s i g n a n d 3 D p r i n t i n g o f v a r i a b l e s t i f f n e s s r o b o t i c fi n g e r s b a s e d o n s h a p e m e m o r y p o l y m e r.I n:P r o c e e d i n d o f 6 t h I E E E I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n B i o m e d i c a l R o b o t i c s a n d B i o m e c h a t r o n i c s(B i o R o b).I E E E,2 0 1 6.1 9 5-2 0 0
5 6 Y a n g Y,C h e n Y,W e i Y,e t a l.N o v e l d e s i g n a n d t h r e e-d i m e n s i o n a l p r i n t i n g o f v a r i a b l e s t i f f n e s s r o b o t i c g r i p p e r s.J M e c h R o b o t,2 0 1 6,8:0 6 1 0 1 0
5 7 Z a r e k M,M a n s o u r N,S h a p i r a S,e t a l.4 D p r i n t i n g o f s h a p e m e m o r y-b a s e d p e r s o n a l i z e d e n d o l u m i n a l m e d i c a l d e v i c e s.M a c r o m o l R a p i d C o m m u n,2 0 1 7,3 8:1 6 0 0 6 2 8
5 8 M i a o S D,Z h u W,C a s t r o N J,e t a l.4 D p r i n t i n g s m a r t b i o m e d i c a l s c a f f o l d s w i t h n o v e l s o y b e a n o i l e p o x i d i z e d a c r y l a t e.S c i R e p,2 0 1 6,6:2 7 2 2 6