南极熊·中国3D打印垂直媒介·欢迎关注
南极熊导读：Nature Communications期刊上又发布了一篇道理重大的3D打印技术《Multimaterial actinic spatial control 3D and 4D printing》：多波长光源，同期3D打印多种光敏树脂材料。
如今，光固化3D打印技术已然被广泛采用在齿科、首饰、手办、汽车、消费电子、衣服、鞋子等行业。然而如上图同样的常规光固化3D打印机，一次仍然只能打印一种材料。倘若凭借光固化3D打印技术的高精度，加上多材料的话，就能实现多性能的打印效果，将大大拓宽应用范围。
△FDM技术类型的3D打印机能够经过增多喷头数量/增多进料通道等办法来实现多色或多种材料同期打印。
△金属3D打印机经过材料混构3D打印（MMSLM）技术，亦能够实现区别粉末的混构打印，适用于加工对区别部位有区别需求的金属器件（能够加强器件性能，并增多运用寿命）。照片源自：德迪智能
而在光固化行业，多材料或说混合材料的3D打印，始终无突破。2019年3月15日，南极熊获悉，一篇发布在《Nature Communications》上的论文，给出了新颖的处理办法。
威斯康星大学麦迪逊分校的专家研发出一种新型3D打印机， 它持有可见光和紫外光两种模式，能够同期打印多种光敏树脂材料。技术原理
①该办法利用多材料光固化空间掌控（MASC）技术，在增材制造过程中按照区别的材料化学成份选取区别的光源波长。多组分光敏素包含拥有相应的自由基和阳离子诱发剂的丙烯酸酯和环氧化物基单体。
②在长波长（可见光）照射下，观察到丙烯酸酯组分的优先固化。在短波长（UV）照射下，掺入丙烯酸酯和环氧化物组分的组合优先固化。
③这使得能够生产含有硬质环氧化物网络的多材料部件，与软水凝胶和有机凝胶形成对比。 MASC配方的变化极重地改变了打印样品的机械性能。运用区别MASC配方打印的样品拥有空间掌控的化学不均匀性，机械各向异性和空间掌控的膨胀。△光敏树脂材料配方
原理听起来有点繁杂，在实质操作中，科研人员同期
将来自两台投影仪的光线导向一大桶液体原材料，在平台上逐层构建。构建一个层之后，构建平台向上移动，而后构建下一层。
△照片：3D打印的海星，随着时间变化，自动变形。亦就变成4D打印了
亦便是说用两个光源+一桶树脂，实现两种材料的光固化3D打印。
光源掌控
先说光源的掌控，科研人员创建了二元图像组合，一系列图像经过可见光DLP投影仪处理，而另一组图像并行发送到紫外线投影仪系统。
多材料打印样品的例子如上图所示，将样品浸没在甲苯或留兰香油中时，区别区域之间的对比清晰可见。透明的部分是由于可见光打印的，而不透明区域则用UV光打印。第1个例子类似于带有内部骨骼的手，其硬质部分完全包裹在较软的外边材料内。这些样品一起展示了在X、Y、Z三个方向掌控多材料成份的独特能力。
材料组合
顶部图像表示数字设计及其打印形状。紫色对应于紫外线固化的硬环氧化物区域，而灰色区域是可见光固化的丙烯酸酯区域。在底部，3D打印的MASC徽标变成为了由刚性，不透明区域和柔软透明区域构成的打印对象。
固化位置掌控科研人员面临的重点阻碍是优化原料的化学性质
。她们首要思虑了两种单体在一个桶中的表现。她们还必须保证单体拥有类似的固化时间，以使每层内的硬质和软质材料在大约相同的时间内完成干燥。
经过适当的化学反应，科研人员此刻能够经过紫外线或可见光确切地确定每种单体在打印物身体固化的位置。
技术缺陷UW-Madison化学教授A.J. Boydston带领他近期与暗示： “还有许多不完善之处，但这些都是令人兴奋的新挑战。”
此刻，Boydston期盼处理这些缺陷并回答未处理的问题，例如能够运用其他单体组合以及是不是能够运用区别波长的光来固化这些新材料。 Boydston还期盼组建一个跨学科团队，以增多波长掌控的多材料3D打印的影响。
施瓦茨暗示，运用化学办法消除工程瓶颈正是3D打印行业向前发展所需要的。正是这种化学和工程界面将推动该行业达到新的高度。
作者及分工
本科研由两位威斯康星大学化学系的博士来完成
J. J. Schwart博士，负责了全部科研的设计和实施、3D打印、测试，数据分析、论文撰写。
A. J. Boydston博士，构思了这个创新想法并监督了科研，数据分析、论文撰写。
这项工作于2月15日在Nature Communications杂志上发布：
想获取完整版PDF文件，可直接往南极熊公众号后台回复关键词
“ 多波长3D打印 ”。
中国3D打印专业媒介·感谢分享
△进入南极熊公众号底部菜单栏，有更加多3D打印的精彩内容
