欧美色盟,色婷婷AV一区二区三区之红樱桃,亚洲精品无码一区二区三区网雨,中国精品视频一区二区三区

作者首先展示了DNGEs的制備流程，將含有特定成分的油相（包括單體、交聯(lián)劑和光引發(fā)劑）與含有聚乙二醇（PVA）作為表面活性劑的水相進行乳化，形成了油包水型乳狀液（圖1a-b）。接著，通過紫外線（UV）光引發(fā)自由基聚合反應，將乳狀液中的油相轉化為彈性體微粒（圖1c）。這些微粒隨后被浸泡在一個含有較低交聯(lián)劑濃度的彈性體前驅體溶液中，使其膨脹并形成一種剪切變稀的墨水，這種墨水適合于直接墨水書寫（DIW）3D打?。▓D1d）。在3D打印過程中，通過控制打印參數(shù)，可以將這些墨水打印成具有預定形狀和局部變化機械性能的結構。打印完成后，通過再次使用UV光引發(fā)聚合反應，使微粒內部的前驅體固化，形成第二彈性體網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡穿插并交聯(lián)原始微粒，從而得到最終的DNGEs。下載化學加APP到你手機，收獲更多商業(yè)合作機會。

圖片來源：Adv. Mater.

為了探究彈性體微粒在不同交聯(lián)劑濃度下的膨脹行為，作者展示了干燥狀態(tài)和在彈性體前驅體溶液中膨脹后的微粒形態(tài)，通過比較這兩種狀態(tài)下微粒的直徑，計算出膨脹比（圖2）。結果顯示，隨著微粒中交聯(lián)劑濃度的增加，彈性體微粒的膨脹比降低，這意味著微粒的體積膨脹程度減小。這一現(xiàn)象表明，通過調節(jié)微粒中的交聯(lián)劑含量，可以有效地控制微粒的膨脹程度，進而影響最終3D打印DNGEs的機械性能。

圖片來源：Adv. Mater.

作者通過光片顯微鏡拍攝了含有不同交聯(lián)劑濃度微粒的墨水樣本的照片，展示了微粒單獨分散和堵塞狀態(tài)的不同（圖3a）。接著，使用流變學儀器對這些墨水樣本進行了振幅掃描、頻率掃描和階躍應變松弛測量，以評估它們的流變特性（圖3b-d）。結果表明，所有墨水樣本都表現(xiàn)出剪切變稀行為，即在施加剪切力時粘度下降。此外，墨水的流動點（即儲存模量G'和損耗模量G''相等的點）應力隨著微粒中交聯(lián)劑濃度的增加而顯著增加，表明墨水的初始剛度得到了提高。所有墨水樣本在釋放應變后都能快速恢復其固態(tài)特性，顯示出良好的應力恢復行為，這對于直接墨水書寫（DIW）3D打印過程至關重要。因此，這些基于彈性體微粒的墨水具有良好的3D打印適用性，并且可以通過調節(jié)微粒的交聯(lián)劑濃度來設計出具有不同流變性質的墨水，以滿足特定打印要求。

圖3. 由膨脹堵塞彈性體微粒組成的墨水的流變性能

為了評估DNGEs的機械性能，作者測試了四種不同類型的彈性體系統(tǒng)的應力-應變曲線，包括與微粒組成相同的單網(wǎng)絡彈性體、與DNGEs第二網(wǎng)絡相同組成的單網(wǎng)絡彈性體、與DNGEs整體組成相同的雙網(wǎng)絡彈性體，以及DNGEs本身（圖4a）。結果顯示，DNGEs的楊氏模量與其微粒的剛度密切相關，而斷裂功則主要取決于第二網(wǎng)絡的性能。此外，通過改變微粒中的交聯(lián)劑濃度，可以調整DNGEs的機械性能，使其在廣泛的剛度范圍內變化（圖4b-d）。

圖片來源：Adv. Mater.

為了探究DNGEs的機械性能如何受到微粒組成變化的影響。作者測試了聚（丁基丙烯酸酯）、聚（己基丙烯酸酯）和聚（月桂基丙烯酸酯）等不同單體組成的微粒在固定交聯(lián)劑濃度下對DNGEs的楊氏模量和斷裂功的影響（圖5）。結果表明，微粒的側鏈長度對DNGEs的剛度有顯著影響，較長側鏈的單體形成的微粒導致DNGEs更軟，而較短側鏈的單體則使DNGEs更硬。此外，微粒中交聯(lián)劑濃度的增加會導致DNGEs的楊氏模量增加，而斷裂功則表現(xiàn)出相反的趨勢，即隨著交聯(lián)劑濃度的增加而減少。

圖5. DNGEs的機械性能與微粒組成的關系

接下來，為了探究DNGEs的機械性能如何隨著第二網(wǎng)絡中交聯(lián)劑濃度的變化而變化。作者先描述了DNGEs的組成，其中包括不同交聯(lián)劑濃度的聚（丁基丙烯酸酯）、聚（己基丙烯酸酯）和聚（月桂基丙烯酸酯）微粒，以及含有不同交聯(lián)劑濃度的聚（丁基丙烯酸酯）第二網(wǎng)絡(圖6a)。接著，測試了第二網(wǎng)絡中交聯(lián)劑濃度對DNGEs的楊氏模量和斷裂功的影響（圖6b-d)。結果顯示，對于較硬的微粒，隨著第二網(wǎng)絡中交聯(lián)劑濃度的增加，DNGEs的楊氏模量也隨之增加，這表明第二網(wǎng)絡的剛度對整體材料的剛度有顯著貢獻。然而，對于較軟的微粒，第二網(wǎng)絡的交聯(lián)劑濃度對DNGEs的楊氏模量影響較小，因為微粒本身的剛度在這種情況下起主導作用。至于斷裂功，它隨著第二網(wǎng)絡中交聯(lián)劑濃度的增加而降低，這可能是由于第二網(wǎng)絡的鏈密度增加，導致材料的韌性降低。然后，作者進一步探討了第二網(wǎng)絡的膨脹程度對DNGEs楊氏模量和斷裂功的影響，揭示了微粒膨脹程度與DNGEs機械性能之間的相關性（圖6e）。

圖片來源：Adv. Mater.

作者通過共聚焦顯微鏡成像和定量分析，展示了DNGEs中由軟聚（月桂基丙烯酸酯）微粒和硬聚（丁基丙烯酸酯）微粒組成的材料的空隙體積分數(shù)（圖7a-b）。結果表明，軟微粒組成的DNGEs具有較高的空隙體積分數(shù)，而硬微粒組成的DNGEs則具有較低的空隙體積分數(shù)。此外，作者通過對DNGEs的斷裂功進行估算（圖7c），發(fā)現(xiàn)估算值與實際測量值非常接近。這一結果證實了第二網(wǎng)絡在DNGEs空隙空間中的斷裂功對整個材料的斷裂功有決定性影響，為理解和設計具有特定機械性能的DNGEs提供了重要的結構-性能關系信息。

圖7. 量化DNGEs中空隙體積分數(shù)

接下來，作者測試了DNGEs在不同硬度下的能量吸收能力和力學性能。首先，通過Ashby圖比較了通過直接墨水書寫（DIW）技術從未經(jīng)改性和經(jīng)改性前驅體溶液打印的大塊彈性體的硬度和極限拉伸應變范圍（圖8a）。結果表明，DNGE系統(tǒng)能夠在前所未有的硬度和極限拉伸應變范圍內變化，這為軟材料的設計提供了新的自由度。然后，作者通過將塑料球落在由軟微粒和硬微粒組成的DNGE基底上，觀察球的反彈高度來量化DNGEs吸收能量的能力（圖8b）。軟DNGE基底幾乎不使球反彈，表明其具有高效的能量吸收能力，而硬DNGE基底則使球反彈較高，顯示其較硬的力學性質。這些結果表明，DNGEs可以根據(jù)微粒的硬度不同，被設計成具有不同能量吸收特性的材料，這為開發(fā)新型的減震材料和軟體機器人等應用提供了可能性。

圖片來源：Adv. Mater.

作者通過3D打印技術制備了具有局部變化機械性能的DNGEs的多材料結構，說明了DNGEs在硬質和軟質材料之間的無縫過渡，以及它們在不同部位的力學性能變化（圖9a）。接著，作者通過展示結構在硬部和軟部彎曲時的曲率差異，進一步說明了DNGEs在局部區(qū)域內的不同力學響應（圖9b）。在拉伸DNGE手指過程中，展示了軟質部分相較于硬質部分更容易發(fā)生形變（圖9c）。這表明DNGEs可以設計成在特定區(qū)域具有特定的變形特性，而不會在材料界面處出現(xiàn)弱化。最后，作者測試了一個由交替的硬質和軟質DNGEs組成的多材料結構在扭曲時的表現(xiàn)（圖9d），展示了軟質部分可以發(fā)生大幅度的扭轉，而硬質部分則保持相對平坦，這進一步證明了DNGEs在設計智能可穿戴設備和軟體機器人等應用中的巨大潛力。

圖片來源：Adv. Mater.