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(chǎn)生電壓的晶體材料，可適用于換能器，傳感器、驅(qū)動器、聲納、手機和機器人等應(yīng)用。相較于其他3D打印制備技術(shù)，投影式光固化3D打印技術(shù)，尤其是PµSL，在打印速度和分辨率方面都有明顯的優(yōu)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(xié)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(guān)研究進展，供大家參考，如對這個方向感興趣，歡迎和我們聯(lián)系，一起探討光固化打印壓電材料的技術(shù)和應(yīng)用。

Nature Electronics：PµSL制備價態(tài)可控的多材料壓電器件

一句話總結(jié)：采用PµSL的技術(shù)打印3D結(jié)構(gòu)，然后選擇性沉積一種或多種材料（金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料等）在已打印的3D結(jié)構(gòu)的任意指.定位置，實現(xiàn)了價態(tài)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(jié)：采用3D打印技術(shù)，快速打印任意結(jié)構(gòu)的壓電三維材料，實現(xiàn)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(jié)：采用DLP 3D打印技術(shù)制備壓電聲學傳感器并封裝在集成電路中。實驗結(jié)果表明：該傳感器薄膜厚度可減至35微米且具有可調(diào)節(jié)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(jié)：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(shù)）與光固化樹脂混合制備而成，壓電電壓系數(shù)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(fù)合納米壓電材料

一句話總結(jié)：采用DLP-3D打印技術(shù)制備了復(fù)合納米壓電材料（BTO-PEGDA）。實驗結(jié)果表明：優(yōu)化的納米BTO顆粒摻雜制備的壓電材料介電系數(shù)是無優(yōu)化摻雜的壓電材料的十倍以上，且應(yīng)變轉(zhuǎn)換效率也遠超于摻雜碳納米管制備的壓電復(fù)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.