聚氨酯彈性體(ti) 因優(you) 異的彈性、強度和韌性以及良好的生物相容性和血液相容性，被廣泛用於(yu) 機械、醫療等領域，但其複雜結構件成形製造仍存在巨大挑戰。

中國科學院蘭(lan) 州化學物理研究所王曉龍研究員團隊開發出光固化3D打印的聚氨酯彈性體(ti) ，通過引入具有強氫鍵作用脲基基團，實現了其優(you) 異性能與(yu) 複雜結構成形能力的統一，為(wei) 複雜結構柔彈性功能件的高效製造提供了材料技術基礎。

雙交聯策略打印成形

光固化3D打印精度高、成形速度快，但光引發快速凝膠化導致的交聯網絡形成不充分與(yu) 材料的高性能化存在固有矛盾。

科研人員提出一種多重氫鍵誘導的雙交聯策略，以實現光固化3D打印高性能聚氨酯，即設計製備含脲基的光敏預聚物，在快速光固化形成共價(jia) 交聯網絡的基礎上，通過多重氫鍵形成的交聯網絡的協同作用，克服機械性能和可加工性之間的矛盾，實現高性能聚氨酯彈性體(ti) 的高精度成形。

▲多重氫鍵誘導雙交聯策略實現高精度光固化3D打印高性能聚氨酯

向日葵啟發雙梯度結構

聚氨酯彈性體(ti) 因其獨特的微相分離結構在減震降噪方麵表現良好，輔以多孔結構化設計可實現更優(you) 異的阻尼性。研究團隊受向日葵髓雙梯度結構啟發，采用高精度光固化3D打印聚氨酯，構築了具有孔徑和壁厚雙變量的仿生雙梯度多孔聚氨酯泡沫。

具有雙梯度結構的多孔聚氨酯泡沫表現出選擇性的抗屈曲性、各向異性的機械性能和耗散行為(wei) 。該聚氨酯泡沫還具有高強度、能量吸收和抗撕裂性等特性，在阻尼緩衝(chong) 減振和消音降噪等領域具有應用前景。

▲仿向日葵髓雙梯度聚氨酯泡沫實現強阻尼減振

兼容性助力新方案

研究團隊利用光固化3D打印聚氨酯彈性體(ti) 開發出的具有優(you) 異承載能力和機械穩定的聚氨酯支架。

與(yu) 金屬支架相比，聚氨酯支架表現出更好的生物兼容性，在體(ti) 內(nei) 長期使用時可有效降低免疫排斥和炎症反應，為(wei) 臨(lin) 床中血管內(nei) 支架的構建，提供了一種理想選擇，也開辟了快速製備複雜柔性結構醫療器械的新方法。相關(guan) 成果發表於(yu) 國際學術期刊《材料視野》和《化學工程雜誌》。

上述成果豐(feng) 富了光固化3D打印高性能聚氨酯彈性體(ti) 材料的種類，拓展了其在複雜結構柔性功能結構器件定製化製造方麵的應用探索，為(wei) 生物醫療、柔性電子、摩擦密封等領域複雜結構柔彈性功能構件提供了高效解決(jue) 方案和材料技術基礎。