[发明专利]光响应纳米复合材料、制备方法以及微纳4D打印方法

权利要求书

1. 采用光响应纳米复合材料进行微纳4D打印的方法，其特征在于，光响应纳米复合材料为有机前驱体、引发剂、交联剂、光敏剂、吸光材料溶剂混合获得的均匀分散液，有机前驱体、引发剂、交联剂、光敏剂、吸光材料溶剂的质量比为：(0.8～1.25)：(0.022～0.066)：(0.9～2)：（0.6～1.2）：1，其中，吸光材料溶剂是纳米级别的吸光材料均匀分散在乙二醇溶剂中形成的，纳米级别的吸光材料在吸光材料溶剂中的质量比为0.1%～5%，纳米级别的含义是指，三维方向的尺寸中至少在一个维度上的尺寸小于等于100 nm，

纳米级别的吸光材料包括表面经过羟基化处理、羧酸化处理或/和聚苯胺磺酸化学基团修饰处理的单壁或者多壁碳纳米管，

有机前驱体选自液晶弹性体、形状记忆聚合物和智能水凝胶材料的一种或者多种，

引发剂选自苯基双（2，4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦、4-羟基-4’-（2-羟乙氧基）-2-甲基苯丙酮和苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐的一种或者多种，

光敏剂选自亚甲基蓝、罗丹明6G、罗丹明123、罗丹明B、三乙醇胺中的一种或者多种，

制备如上所述的光响应纳米复合材料的方法，其包括如下步骤：

首先，将纳米级别的吸光材料加入溶剂中，进行超声搅拌，得到均匀混合的混合溶液，

然后，将混合溶液进行离心处理，以去除杂质和未溶解的大粒径块状物，获得纯净、无颗粒杂质的吸光材料溶剂，

接着，将有机前驱体、引发剂、交联剂、光敏剂、吸光材料溶剂混合，并进行超声处理，获光响应纳米复合材料，

微纳4D打印的方法包括如下步骤：

S1：将清洁干燥的衬底进行表面处理，

S2：将光响应纳米复合材料滴加在衬底上，

S3：采用激光直写方式对光响应纳米复合材料进行三维微加工，

S4：取出加工完成的样品并显影，并在经过显影的样品上滴加去离子水，获得激光直写打印的微纳结构，

S5：将聚焦的激光刺激信号作用在激光直写打印的微纳结构上，实现光响应致动，

步骤S3中，激光直写方式包括构建三维模型、对三维模型进行切片处理，依照三维切片数据进行激光三维扫描，其中，构建三维模型具体是指构建可弯曲的微柱纤毛结构，将微柱纤毛结构按照设定的阵列组装在一起，形成可控形变的微爪夹具结构，微柱纤毛结构为双层不对称结构，包括静态层和动态层，静态层和动态层具有不同溶胀度，静态层和动态层由不同的结构单元组装而成。

2.如权利要求1所述的微纳4D打印的方法，其特征在于，结构单元包括实心立方体结构，中空巴基球结构，中空立方体结构，中空十二面体结构和中空多面棱锥结构中的一种或者多种，结构单元尺寸为数微米至数十微米。

3.如权利要求2所述的微纳4D打印的方法，其特征在于，静态层的结构单元为实心立方体结构，动态层的结构单元为中空巴基球结构。

4.如权利要求3所述的微纳4D打印的方法，其特征在于，步骤S5具体为：将去离子水中的样品取出，正向放置于显微镜下，重新滴加一滴去离子水浸没微纳结构，将通过显微镜物镜聚焦后的激光刺激信号作用在视场下的微纳结构上，调节激光的波长和输出功率以及激光作用点从而实现对微纳结构形状转换和功能转换的调控。