投影式光固化打印壓電材料的近期研究進展

壓電材料是受壓力作用時會在相對表面兩端界面之間產生電壓的晶體材料，可適用于換能器，傳感器、驅動器、聲納、手機和機器人等應用。相較于其他3D打印制備技術，投影式光固化3D打印技術，尤其是PµSL，在打印速度和分辨率方面都有明顯的優勢（(26,000 mm2h-1, 10 μm），擠出式(0.2–113 mm2 h-1, 10–120 μm)，氣溶膠噴射（19–5,600mm2 h-1,100 μm)，多工藝協作制備( multiprocesstechniques)（11 mm2 h-1,100 μm)。本文整理了近年間期刊上壓電材料的相關研究進展，供大家參考，如對這個方向感興趣，歡迎和我們聯系，一起探討光固化打印壓電材料的技術和應用。

Nature Electronics：PµSL制備價態可控的多材料壓電器件

一句話總結：采用PµSL的技術打印3D結構，然后選擇性沉積一種或多種材料（金屬、陶瓷、半導體材料等）在已打印的3D結構的任意指.定位置，實現了價態可控的3D壓電器件的制備。論文信息：Hensleigh R., Cui? H. C. ?, Xu? Z. P., ? Massman J., Yao D. S.,,Berrigan J. and X. Y. Zheng?. Charge-programmed three-dimensional printing formulti-material electronic devices. Nature Electronics (2020). https://doi.org/10.1038/s41928-020-0391-2。

Nature Materials: 3D 打印制備智能壓電材料

一句話總結：采用3D打印技術，快速打印任意結構的壓電三維材料，實現電壓在任意方向可放大、縮小及反向的特性。
論文信息：H.C. Cui, R. Hensleigh, D. S. Yao, D.Maurya, P.Kumar, M. G. Kang, S. Priya and X. Y. Zheng. Three-dimensional printing of piezoelectricmaterials with designed anisotropy and directional response.Nature Materials 18, (2019) 234–24.  https://doi.org/10.1038/s41563-018-0268-1。

Materials and Design: DLP 3D打印制備壓電耳機

一句話總結：采用DLP 3D打印技術制備壓電聲學傳感器并封裝在集成電路中。實驗結果表明：該傳感器薄膜厚度可減至35微米且具有可調節的共振頻率。論文信息：Tiller B., Reid A., Zhu B. T., Guerreiro J.,Domingo-Roca R., Curt Jackson J. C. and Windmill J.F.C.. Piezoelectricmicrophone via a digital light processing3D printing process. Materials andDesign 165 (2019) 107593. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.107593。

Procedia CIRP: 聚合物基壓電可光固化樹脂制備壓電材料

一句話總結：采用PµSL制備高聚合物基壓電材料，該材料是以PVDF（聚偏二氟乙烯）35%（體積分數）與光固化樹脂混合制備而成，壓電電壓系數為105.12 × 10-3 V?m/N。
論文信息：Chen X. F., Ware H., Baker E., Chu W. S.,Hu J. M. and Sun C. The development of an all-polymer-based piezoelectricphotocurable resin for additive manufacturing. Procedia CIRP 65 (2017) 157 –162. https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.04.025。

ACS Nano：3D打印制備復合納米壓電材料

一句話總結：采用DLP-3D打印技術制備了復合納米壓電材料（BTO-PEGDA）。實驗結果表明：優化的納米BTO顆粒摻雜制備的壓電材料介電系數是無優化摻雜的壓電材料的十倍以上，且應變轉換效率也遠超于摻雜碳納米管制備的壓電復合材料。論文信息：Kim.K, Zhu W. Qu X., Aaronson C., McCall W. R.,Chen S.C. and Sirbuly D.J. 3D optical printing of piezoelectric nanoparticle-polymer compositematerials. ACS Nano, 2014. 8(10) 9799-806. https://doi.org/10.1021/nn503268f.