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科技创新引领未来 智能材料研究再上新台阶

文章编号:27993时间:2025-02-27人气:


中国科学技术大学在智能材料3D打印领域取得重大突破:复合冷场3D打印技术助力智能腕带系统发展 中国科大在智能3D打印领域取得重要突破

近日,中国科学技术大学工程科学学院与人形机器人研究院的李木军副教授及其团队,在智能材料3D打印领域取得了重大进展。
该研究团队通过不懈的努力和专注的探索,成功提出了一种创新的复合冷场3D打印技术,并应用该技术制备了具有高性能特性的近环境温度响应液晶弹性体(NAT-LCEs)。
相关成果以《美国化学学会纳米杂志》(ACSNano)为平台发表,标题为“3DPrinting of Near-Ambient Responsive Liquid Crystal Elastomers with Enhanced Nematic Order andPluralized Transformation”,这一突破不仅在学术界引起了广泛关注,更为智能材料在3D打印和可穿戴设备领域的应用提供了新的思路和技术支持。

一、研究背景

随着科技的不断进步,智能材料已经成为现代科技研究的前沿领域。 智能研究再上新台阶
其中,液晶弹性体因其独特的物理性质和广泛的应用前景而备受关注。
传统的3D打印技术在制备液晶弹性体时存在诸多挑战,如精度控制、材料取向、形变能力等问题。
李木军副教授团队针对这些问题,经过长时间的研究和实验,成功提出了复合冷场3D打印技术。

二、复合冷场3D打印技术

复合冷场3D打印技术是李木军副教授团队的核心创新点。
该技术结合了3D打印的精度控制和冷场技术的优势,能够在打印过程中实现对材料取向和形变能力的精准控制。
通过该技术,研究团队成功制备了具有高取向序参数和多元形变能力的近环境温度响应液晶弹性体(NAT-LCEs)。

高取向序参数意味着材料的分子排列更加有序,从而赋予材料更高的力学性能和更好的稳定性。
而多元形变能力则使材料能够在不同环境下呈现出不同的形变行为,为智能材料的应用提供了更广阔的空间。

三、智能腕带系统的开发与应用

基于复合冷场3D打印技术,李木军副教授团队进一步开发出一款心率监测精度显著提升的智能腕带系统。
该系统采用近环境温度响应液晶弹性体(NAT-LCEs)作为核心材料,能够实时监测并准确反馈佩戴者的心率数据。

智能腕带系统的核心在于其高精度的监测能力。
NAT-LCEs材料的独特性质使得腕带能够随着佩戴者的脉搏跳动产生微小的形变,通过精确的传感器捕捉这些形变信号,从而实现对心率的实时监测。
这一技术突破使得智能腕带系统在健康监测、运动监测等领域具有广泛的应用前景。

四、成果意义与影响

李木军副教授团队的研究成果不仅展示了智能材料在3D打印领域的潜力,还为可穿戴设备的发展提供了新的思路和技术支持。
复合冷场3D打印技术的提出,为制备高性能智能材料提供了新的方法,有望推动智能材料在更多领域的应用。

同时,该研究还为可穿戴设备的发展提供了新的思路。
智能腕带系统的开发,不仅展示了智能材料在健康监测、运动监测等领域的应用前景,还为可穿戴设备的技术创新提供了新的方向
未来,随着技术的不断进步和应用的拓展,智能材料将在可穿戴设备领域发挥更加重要的作用。

李木军副教授团队在智能材料3D打印领域的重大突破,为智能材料和可穿戴设备的发展带来了新的希望。
我们期待这一技术在未来能够带来更多创新和应用,为人类的生活带来更多便利和福祉。



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