自我修复3D打印材料的发展或延长产品的使用寿命

南加州大学维特比工程学院的研究人员开发了一种可以快速制造的自修复3D印刷橡胶材料。这种材料在破裂或穿孔时可以自我修复。这种材料给鞋类、轮胎、软机器人以及电子设备的制造带来了变化的契机，缩短了制造时间，同时提高了产品的寿命。

新材料使用基于光聚合的3D印刷方法制造，即液体树脂材料通过光固化成期望的图案或形状。3D打印使用带有硫醇和二硫化物基团的弹性体油墨，其中硫醇基团在添加剂的制造过程中促进硫醇-烯烃的光聚合，二硫化物基团在自愈合过程中实现二硫化物复分解反应。研究人员发现，通过在光聚合反应过程中添加氧化剂，硫醇开始转化为二硫化物化学基。二硫键在粉碎过程中可以重组重组，从而实现自我修复。研究人员指出，这两组材料之间的比率是实现自我修复能力的关键。当氧化剂逐渐增加时，自愈行为变强，但光聚合行为变弱，两者之间存在竞争。

研究人员发现并测试了能够实现高度自我修复和相对快速光聚合的比例。只需5秒钟，就可以打印出一个17.5毫米的正方形，整个物体可以在大约20分钟内完成，损坏的物体可以在几个小时内自行修复。研究人员在一系列产品上展示了这种材料的性能，包括鞋垫、软机器人、多相复合材料和电子传感器。根据经验，只要提高温度就能减少材料的愈合时间。该原材料在被切割成两截后，放置65℃自然环境下两钟头只能彻底痊愈，而且抗压强度和作用足以维持。

研究人员指出，该材料在不同温度(40℃~60℃)下的愈合率接近100%。通过改变温度，愈合速度可以得到控制，即使在室温下，这种材料仍然可以自我修复。在实现3d可印刷的软质材料后，研究人员开发了其他硬度不同的可自愈合材料，从现有的软质橡胶到刚性硬的塑料，这些都可以用于车辆零部件、复合材料、防弹背心。

如果能够自我修复的3d打印材料顺利投入各应用领域，各领域的制造成本肯定会进一步降低。尤其是当有损坏时，以航空航天为例。当机翼或其他部件损坏时，传统的制造业需要更换和修理整个机翼，甚至更大的面积，成本很高。然而，3D打印可修复材料的使用只需要修复损坏的零件，从而大大降低了这些高消耗行业的成本。

南加利福尼亚大学的3d打印技术，确实在3d打印行业作为先驱者存在。基于交流与合作的理念，浙江迅实科技从早晨开始与南加州大学快速成型实验室建立了合作关系，开展了最先进的3d印刷技术对接合作，在南加州开设了分公司。浙江迅速实际科技成立以来，自主开发了moonmray系列3d打印机、sprintraypro和印刷材料，并将其投入教育、陶瓷、工业和牙科等领域。

总结一下，3d打印技术的多领域研究和发展，在未来几十年将会改变许多传统，发展社会，为人类的生活提供便利。