目前3D打印在工業領域已經得到了較大規模的應用，隨著技術的不斷進步和發展，3D打印材料也性能在不斷提高，價格在不斷下降；目前主流的3D打印工藝：FDM、SLA、SLM使用的材料，分別為ABS,PLA（用于FDM）；光敏樹脂（用于SLA）；尼龍粉末（用于SLS）；金屬粉末（用于SLM）。但是除了這些現在已經成為主流的3D打印材料之外，還有哪些正在研究，將來可能成為主流的3D打印材料呢，下面印夢園小編將為大家做個簡單介紹。
1.1 3D打印電活性聚合物材料
電活性聚合物材料（Electroactive Polymer，EAP）是一類在電場激勵下可以產生大幅度尺寸或形狀變化的新型柔性功能材料，是智能材料的一個重要分支。離子聚合物-金屬復合材料(Ionic polymer-metal composites，IPMC)，Bucky Gel和介電彈性材料(Dielectric elastomers， DE)分別是EAP的典型代表。制造三維復雜形狀電活性聚合物結構是該領域的重要研究課題。
1.1.1 3D打印IPMC
IPMC材料是在離子交換膜基體兩表面制備出電極而形成的復合材料，在外界電壓作用下，材料內部的離子和水分子向電極一側聚集，導致質量和電荷分布的不平衡，從而宏觀上產生彎曲變形。由傳統方法制備出的IPMC材料絕大多數為片狀，受傳統制備方法的限制，很難制備出復雜形狀的IPMC智能材料。
Evan Malone和Hod Lipson在2006年首次提出了借助3D打印技術，制造三層結構和五層結構IPMC智能材料。該研究組將Nafion溶液與酒精和水的混合溶液作為打印IPMC基體的前體材料，將Ag微小顆粒與Nafion溶液混合液體作為IPMC電極材料，先通過3D打印硅膠材料制備出一個立方體硅膠容器，然后通過噴頭逐點累加固化電極-Nafion基體-電極三層結構。3D打印制備的硅膠容器作為接下來3D打印IPMC的支撐，防止噴頭噴出的液體在固化之前流動而影響IPMC的制備。為了減少溶液的揮發和延長IPMC智能材料的使用壽命，Malone課題組在3D打印3層結構IPMC基礎上進行改進，在固化形成的電極外側打印固化一層由Hydrin C thermoplastic(Zeon Chemicals L.P.)材料形成的不可被水滲透的低導電性電極保護層。3D打印制造的五層結構IPMC可以將溶液封存于IPMC之中，有效增長了使用壽命。圖1為結構示意圖及3D打印制備的IPMC。
盡管采用3D打印技術制備出的片狀IPMC與傳統工藝制備出的片狀IPMC在性能上具有較大差距，但是這種新的IPMC智能材料3D打印技術為制造復雜形狀IPMC三維結構奠定了基礎，使今后直接增材制造制造任意形狀IPMC智能結構成為可能。
1.1.2 3D打印Bucky Gel Actuator/Sensor
Bucky Gel是最新研究發展的一種離子型電活性聚合物智能材料，Bucky Gel的組成和驅動傳感原理類似于IPMC。Bucky Gel由三層結構組成，中間基體材料為由聚合物和離子液體構成的電解質層，基體材料兩邊為由碳納米管、聚合物和離子液體構成的電極材料，在兩側電極加載電壓時，離子液體中的陰陽離子向兩個電極移動，引起Bucky Gel的彎曲。
傳統Bucky Gel的制備方法常采用溶液鑄膜法(Solution Casting Method)，分層分別固化電極和基體層，制備出的Bucky Gel大多為片狀，難以制備復雜形狀的Bucky Gel。N.Kamamichi于2008年提出用3D打印技術制造Bucky Gel，利用3D打印技術逐點累加固化電極-基體材料-電極，可以制備任意復雜形狀的Bucky Gel。該課題組利用3D打印技術制造手形狀的Bucky Gel（圖2），利用3D打印技術可以克服傳統制備方法的缺陷，制造任意形狀Bucky Gel智能材料結構。
未完待續；
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