厦大团队创新激光原位直写技术：3D打印热固材料效率翻倍

在3D打印技术领域，厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院的科研团队取得了关键性突破。该团队自主研发的"激光原位诱导直写打印"技术，为热固性材料三维柔性器件的制造开辟了新路径。这项技术能将传统工艺中热固性材料的固化时间从数十小时压缩至0.25秒，显著提升了生产效率，同时解决了成型速度慢、工艺复杂、性能调控困难等长期制约行业发展的核心问题。

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热固性材料因其独特的柔韧性、化学稳定性和生物相容性，在柔性电子和生物医学领域应用前景广阔。以聚二甲基硅氧烷为代表的这类材料，传统制造方式依赖模板法或现有3D打印技术，但普遍面临固化周期冗长、需额外支撑结构、后处理流程繁琐等问题。即便采用外场辅助技术，仍存在固化效率低下、材料适配性受限等不足，制约了复杂结构器件的规模化生产。

研究团队通过创新技术路径，将激光与3D打印射流深度耦合。利用激光对微尺度射流的原位照射，产生局部光热效应，在极短时间内将材料温度提升至150至300摄氏度，促使热固性墨水瞬间完成交联固化。这一过程不仅大幅缩短了制造周期，还为复杂结构的高精度成型提供了可能。

该技术突破了传统3D打印对支撑材料的依赖，可实现大倾角、水平悬垂及空间曲线等复杂三维结构的直接打印。其结构分辨率达50微米，三维结构的长径比高达50，能够稳定制造大跨度、细长形态的器件。更引人注目的是，通过实时调整工艺参数，材料的机械性能和电学性能可在10至20倍范围内实现连续调控，为柔性器件的定制化设计提供了技术支持。

基于这一技术，团队已成功开发出多款应用产品。例如，刚度梯度可拉伸电子器件可适应人体不同部位的形变需求；高灵敏度柔性压力传感器能精准捕捉微小压力变化；高性能三维磁驱软体机器人则展现了在精密驱动场景中的潜力。这些产品可广泛应用于智能穿戴设备、人体运动监测系统以及精密驱动装置等领域，为相关产业的技术升级提供了解决方案。

技术兼容性是该成果的另一大亮点。研究证实，该技术对多种热固性材料均表现出良好的适配性，包括硅橡胶、环氧树脂、聚四氟乙烯、聚氨酯和聚酰亚胺等。这种广泛的材料兼容性为不同行业的需求提供了技术保障，也为其从实验室走向产业化奠定了基础。随着技术的进一步优化，柔性电子和智能软体机器人领域的3D打印规模化应用或将来临。