一种光编程构筑3D形状记忆材料的方法及所得产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种光编程构筑3D形状记忆材料的方法及所得产品和应用，其方法是：在聚合过程中引入可以进行快速光交联或光固化反应的活性位点，制备得到聚合物；将聚合物进行切割、剪切或者不进行处理，加热到转变温度以上、在外力作用下变形成复杂3D几何形状，通过光照引发可光交联或光固化的反应位点反应，实现3D结构的光编程，进而实现4D变形。该方法普适性强、复杂形状成型速度快和工艺步骤简单，可以实现材料局部性能和形状的精确、灵活的编程控制，能方便地调控和提高材料的力学强度和形状回复力；同时，光编程易于规模化和自动化，为制造4D结构的智能器件提供了一种灵活和可持续的手段。

A method of constructing 3D shape memory materials by optical programming and its products and Applications

【技术实现步骤摘要】
一种光编程构筑3D形状记忆材料的方法及所得产品和应用
本专利技术涉及一种光编程构筑形状记忆3D和4D结构的方法及其所得产品和应用，属于功能高分子材料

技术介绍
形状可编程软材料是指具有感知环境激励能力并做出形变响应的一系列智能复合材料，它们通常具有可逆形变、远程控制、形状记忆、可重构变形中的一种或者几种特性。与液晶弹性体、介电弹性体和水凝胶等形状可编程软材料单一的膨胀、收缩和弯曲变化相比，形状记忆高分子能够被灵活编程得到多样化的几何形状，并且形状变化过程具有高度复杂性（可以记忆一个到多个形状），这使得形状记忆高分子成为智能可编程软材料研究领域研究的热点。形状记忆高分子又称形状记忆聚合物，是指能够感知外界环境变化的刺激并响应这种变化、对其自身状态参数进行调整从而回复到预先设定状态的一类高分子材料。由于形状记忆高分子具有可回复形变量大、刺激响应方式丰富、材料属性多样化、形状记忆效应种类多和可降解等特点，在生物医学、智能纺织品、航空航天等领域展现了极为广阔的应用前景。要实现上述形状记忆效应，聚合物通常要满足两种结构要求：（1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光编程构筑3D形状记忆材料的方法，其特征是包括以下步骤：/n（1）将含有可光固化或可光交联反应位点的形状记忆聚合物加热到转变温度以上，在外力作用下使其变为所需的三维几何形状；或者通过切割或剪切的方式将聚合物制成不同的形状，然后加热到转变温度以上，在外力作用下使其变为所需的三维几何形状；或者通过切割或剪切的方式在聚合物上形成不同的图形，然后加热到转变温度以上，在外力作用下使其变为所需的三维几何形状；/n（2）保持外力，将温度降低至转变温度以下，使聚合物的三维几何形状被固定，将固定好的具有三维几何形状的聚合物在光照下进行光固化反应或光交联反应，得到形状永久的3D形状记忆材料；或者维持温度在...

【技术特征摘要】
1.一种光编程构筑3D形状记忆材料的方法，其特征是包括以下步骤：
（1）将含有可光固化或可光交联反应位点的形状记忆聚合物加热到转变温度以上，在外力作用下使其变为所需的三维几何形状；或者通过切割或剪切的方式将聚合物制成不同的形状，然后加热到转变温度以上，在外力作用下使其变为所需的三维几何形状；或者通过切割或剪切的方式在聚合物上形成不同的图形，然后加热到转变温度以上，在外力作用下使其变为所需的三维几何形状；
（2）保持外力，将温度降低至转变温度以下，使聚合物的三维几何形状被固定，将固定好的具有三维几何形状的聚合物在光照下进行光固化反应或光交联反应，得到形状永久的3D形状记忆材料；或者维持温度在转变温度以上，保持外力直接对具有三维几何形状的聚合物进行光照，使聚合物进行光固化反应或光交联反应，得到形状永久的3D形状记忆材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：通过折叠、弯曲或者拉伸的方式将聚合物转变为所需的三维几何形状。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：通过折纸或剪纸拉花的方式将聚合物转变为所需的三维几何形状。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征是：含有可光固化或可光交联反应位点的形状记忆聚合物为热塑性聚合物或热固性聚合物。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征是：含有可光固化或可...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴建，冯茹，许雅惠，黄文峻，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：山东;37