4D printing of polymers: Techniques, materials, and prospects

3D打印 范围(计算机科学) 纳米技术 计算机科学 工艺工程 机械工程 制造工程 材料科学 工程类 电气工程 程序设计语言
作者
Peng Fu,Haimei Li,Jin Gong,Zengjie Fan,Andrew T. Smith,Kuangyu Shen,Tebyan O. Khalfalla,Haofei Huang,Xin Qian,Jeffrey R. McCutcheon,Luyi Sun
出处
期刊:Progress in Polymer Science [Elsevier]
卷期号:126: 101506-101506 被引量:101
标识
DOI:10.1016/j.progpolymsci.2022.101506
摘要

Since the concept of four-dimensional (4D) printing first emerged from additive manufacturing technologies in 2013, there has been growing interest from researchers worldwide to harness its benefits for advanced manufacturing and materials design. 4D printing has the potential to extend the processing of objects beyond complex geometries by giving dynamic properties to static printed structures, which can change over time. The shapes and/or properties of printed objects can change under various stimuli, including heat, light, pH, moisture, electricity, and magnetic field, and these changes can be pre-designed and well-controlled. 4D printing thus permits the creation of variable and controllable geometries by incorporating the time dimension. In recent years, the rapid technical developments in smart materials and new printing methods have greatly expanded the scope of 4D printing. This article reviews important 4D printing technologies in conjunction with the underlying polymer science and engineering. The challenges and future opportunities in 4D printing are also discussed.
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