[发明专利]一种仿生3D打印温敏型柔性驱动器的制备方法

摘要

本发明公开了一种仿生3D打印温敏型柔性驱动器的制备方法，其特征是：以风露草为仿生模本，以3D打印技术为制备方法，通过真空条件下的原位自由基聚合实现仿生3D打印结构的固化成型，制备出具有较高打印流畅性、成型稳定性、力学稳定性、结构精密性、变形可可逆，重复的温敏型柔性驱动器，本发明所涉及的制备方法生产成本低，加工制造方便，适用范围广。

主权项

1.一种仿生3D打印温敏型柔性驱动器的制备方法，其特征在于，本发明以风露草为仿生模本，3D打印为制备方法，以N‑异丙基丙烯酰胺温敏型水凝胶为打印材料，通过真空条件下的原位自由基聚合反应制备出具有风露草分层螺旋结构，能够实现风露草螺旋变形功能的仿生3D打印温敏型柔性驱动器，并兼顾打印流畅性、成型稳定性、高力学强度及可重复的特性；具体方法如下：一、以N‑异丙基丙烯酰胺作单体，XLG型合成硅酸镁锂作交联剂，过硫酸钾作引发剂，N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺作催化剂，纳米木浆纤维素作增强相，单体，引发剂，催化剂之间的摩尔比为100:0.370:0.638，纳米木浆纤维素的浓度为10mg/mL～12mg/mL。交联剂质量分数为3wt.％～3.5wt.％；二、按照步骤一中所述的配料比称取原始材料，在冰水浴条件下将纳米木浆纤维素并搅拌30～40分钟；然后加入XLG型合成硅酸镁锂，搅拌60～65分钟；然后加入N‑异丙基丙烯酰胺并搅拌120～130分钟；最后依次加入过硫酸钾和N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺，搅拌5～6分钟；三、将制备好的温敏型水凝胶装入打印注射筒内，除去筒内气泡之后，将注射筒与内径为0.6mm的不锈钢针头相连，最后将注射筒与实验室自制的3D打印机推注泵连接，将预先通过Solidworks设计好的三维模型转换为.STL格式的文件，通过Slic3r software39软件将设计好的模型进行预先处理，通过开源软件Pronterface设计并控制打印路径，将温敏型水凝胶按照设计好的仿生结构，打印在玻璃板上，打印结束后将打印好的水凝胶置于真空条件下，在25℃～27℃环境下静置24～26小时成型，至此完成一种仿生3D打印温敏型柔性驱动器的制备工作。