研究人员开发出用于3D打印变色器件的导电聚合物墨水

编者：中喷网 墨宸

海德堡大学和斯图加特大学的研究人员开发出一种新型墨水，可用于3D打印导电聚合物，并通过电化学调控改变颜色。这种墨水采用数字光处理（DLP）技术，这是一种基于光的3D打印方法，通过选择性紫外光照射逐层构建物体。

（图片来源：斯图加特大学）

图示为一个展现电致变色特性的3D打印金字塔。由于导电材料具有不同的氧化还原状态，它会在电化学刺激下发生可逆的颜色变化。

研究团队开发了一种含有氧化还原活性咔唑基团的甲基丙烯酸酯基油墨。这些基团使聚合物链能够提供或接受电子，从而赋予其导电性，并能根据其氧化还原状态改变颜色。“尽管这项技术已成功应用于牙科等领域，但迄今为止，用于光电子应用的导电聚合物的DLP打印仍然面临挑战，”海德堡大学分子系统工程与先进材料研究所的Eva Blasco教授解释道。

利用这种新型墨水配方，研究人员成功打印了二维像素阵列、棋盘格图案以及多层三维金字塔。这些最初透明的结构在电化学刺激下，颜色从浅绿色变为深绿色，最终变为黑色。“这个过程是完全可逆的，并且可以根据结构的不同，精确控制到像素级别。尤其令人兴奋的是，我们可以控制第三维度，也就是结构的高度，”斯图加特大学的萨宾·路德维希斯补充道。

这项研究是在“混合离子-电子传输：从基础到应用”研究培训小组框架下开展的，该小组由两所大学支持，并由德国研究基金会资助。研究人员表示，高分辨率3D打印与氧化还原聚合物的结合，有望为像素显示器或软体机器人用致动器的制造提供新的方法。研究成果发表在《先进功能材料》期刊上。

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