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新型柔性光聚合物：實(shí)現高分辨率3D打印
????????越來(lái)越多的涂料，包括清漆和印刷油墨，以及牙齒填充物，都是用光固化的。但是無(wú)法制備出均勻的聚合物網(wǎng)絡(luò )，而且材料往往是脆性的，這限制了光聚合物在三維打印、生物醫學(xué)和微電子等領(lǐng)域的應用。在Angewandte Chemie期刊上，研究人員提出了一種新方法，一種基于甲基丙烯酸酯，制備出均勻交聯(lián)堅韌的聚合物的制作方法，即使在高分辨率下進(jìn)行3D打印。
????????光固化通常是一種自由基鏈聚合。引發(fā)劑被光能分解成自由基，并攻擊單體，如乙烯基中的C=C雙鍵，形成一個(gè)新的自由基，通過(guò)攻擊更多的單體并與其結合而成為聚合物網(wǎng)絡(luò )生長(cháng)的起點(diǎn)。
????????控制自由基光聚合的新方法以及改善產(chǎn)品的材料性質(zhì)，往往會(huì )減慢固化過(guò)程，這對于3D打印來(lái)說(shuō)并不理想。短照射階段對于高空間分辨率和經(jīng)濟的生產(chǎn)時(shí)間是至關(guān)重要的。
????????維也納技術(shù)大學(xué)(奧地利)的Robert Liska領(lǐng)導的研究小組開(kāi)發(fā)了一種新方法，基于甲基丙烯酸酯的光聚合物而不會(huì )抑制固化過(guò)程。他們使用酯活化的乙烯基磺酸酯（EVS）作為鏈轉移劑，因為它可以容易地從其自身的一部分上分離以激活該過(guò)程。
????????如果不斷增長(cháng)的聚合物網(wǎng)絡(luò )攻擊EVS而不是另一種單體，則會(huì )形成中間體，并迅速分裂形成網(wǎng)絡(luò )中終止的聚合物鏈和高反應性基團(甲苯磺?；?，這反過(guò)來(lái)又會(huì )引發(fā)新的鏈式反應。添加的EVS越多，聚合物網(wǎng)絡(luò )的平均鏈長(cháng)就越短。由于較短的聚合物鏈保持較長(cháng)的移動(dòng)性，因此在固化過(guò)程中收縮導致裂縫的危險顯著(zhù)降低。與常規鏈轉移劑相反，在該新方法中聚合不受抑制，因為不存在穩定的中間體或可逆的反應步驟，所以說(shuō)分離出甲苯磺?；怯欣?。
????????為了測試它，研究人員使用甲基丙烯酸酯共聚物建立了類(lèi)似支架的樣品結構。厚度為50μm，在各個(gè)層在結構中很好地分辨。該材料非常均勻，堅固但具有彈性和抗沖擊性，具有高拉伸強度?？梢酝ㄟ^(guò)更改添加的EVS數量來(lái)調整這些屬性。沒(méi)有EVS，材料就會(huì )太脆，無(wú)法進(jìn)行3D打印。這種新方法可制備出堅韌的光聚合物用于生物醫學(xué)應用，例如用于組織生長(cháng)和牙齒填充的形狀記憶聚合物。
