編者：中噴網(wǎng) 墨宸

海德堡大學和斯圖加特大學的研究人員開發(fā)出一種新型墨水，可用于3D打印導電聚合物，并通過電化學調(diào)控改變顏色。這種墨水采用數(shù)字光處理（DLP）技術(shù)，這是一種基于光的3D打印方法，通過選擇性紫外光照射逐層構(gòu)建物體。

（圖片來源：斯圖加特大學）

圖示為一個展現(xiàn)電致變色特性的3D打印金字塔。由于導電材料具有不同的氧化還原狀態(tài)，它會在電化學刺激下發(fā)生可逆的顏色變化。

研究團隊開發(fā)了一種含有氧化還原活性咔唑基團的甲基丙烯酸酯基油墨。這些基團使聚合物鏈能夠提供或接受電子，從而賦予其導電性，并能根據(jù)其氧化還原狀態(tài)改變顏色。“盡管這項技術(shù)已成功應(yīng)用于牙科等領(lǐng)域，但迄今為止，用于光電子應(yīng)用的導電聚合物的DLP打印仍然面臨挑戰(zhàn)，”海德堡大學分子系統(tǒng)工程與先進材料研究所的Eva Blasco教授解釋道。

利用這種新型墨水配方，研究人員成功打印了二維像素陣列、棋盤格圖案以及多層三維金字塔。這些最初透明的結(jié)構(gòu)在電化學刺激下，顏色從淺綠色變?yōu)樯罹G色，最終變?yōu)楹谏?ldquo;這個過程是完全可逆的，并且可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，精確控制到像素級別。尤其令人興奮的是，我們可以控制第三維度，也就是結(jié)構(gòu)的高度，”斯圖加特大學的薩賓·路德維希斯補充道。

這項研究是在“混合離子-電子傳輸：從基礎(chǔ)到應(yīng)用”研究培訓小組框架下開展的，該小組由兩所大學支持，并由德國研究基金會資助。研究人員表示，高分辨率3D打印與氧化還原聚合物的結(jié)合，有望為像素顯示器或軟體機器人用致動器的制造提供新的方法。研究成果發(fā)表在《先進功能材料》期刊上。

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