近日，西安交通大學張彥峰教授團隊開發了一種具有強機械性能和良好的生物相容性、以動態硫代氨酯鍵作為動態可逆交聯點的共價可適網絡，并實現了4D打印。相較于傳統光固化3D打印樹脂，此材料具有優異的自修復性、重塑性，在機器人、智能警報器、生物植入體等領域有很大的潛在應用空間。

　　4D打印因其在智能設備、生物醫學和組織工程中的潛在應用，引起了科研以及工業領域的極大興趣。其中，形狀記憶聚合物由于具有形變大、重量輕、恢復應力大、響應速度快等優點，在4D打印材料中至關重要。然而，4D打印形狀記憶聚合物通常由共價交聯的網絡組成，不變的永久形狀導致其形狀恢復方向單一，限制了4D打印的靈活性。

　　此外，雖然光固化3D打印具有更高的精度、分辨率和表面質量，但目前光固化3D打印的形狀記憶聚合物結構由于其不溶解和不熔化的共價交聯網絡，所得的打印結構不可回收、不可修復，從而造成嚴重的經濟和環境問題。因此，開發用于4D打印的高強度、可多次重構、可回收和可自愈的材料至關重要。

　　西安交通大學張彥峰教授團隊通過一系列實驗，得到了分辨率高、表面光滑的聚硫氨酯(4DP-PTU)結構。相較于傳統光固化3D打印樹脂，4DP-PTU由于動態硫代氨酯鍵而具有優異的自修復性、重塑性。4DP-PTU打印結構在發生損壞后，可通過“斷面再打印”的方式進行修復，使性能恢復如初，并且可對4DP-PTU粉末通過簡單的熱壓處理，實現自愈合與從粉末到塊體材料的重塑，且自愈合或重塑后依然保持與原塊狀材料相同的機械性能，解決了已有4D打印技術難以同時實現抓取與釋放的問題，有望應用于機器人領域。(記者 呂揚)