4D打印各向異性多孔結構

水對生物的繁殖至關重要。納庫露子花（Delosperma nakurense）在干旱地區可表現出顯著的生存能力，其細長的細胞壁在吸濕后沿垂直于纖維素排列的方向膨脹。這種應對外界刺激的濕響應生存策略不僅對生物體本身具有重要意義，而且從濕響應驅動的角度為科學研究提供了巨大的啟發。

近日，來自亞利桑那州立大學的學者報道了一種多功能的4D 打印技術，即液晶模板輔助的甕光聚合(LCT-VPP)，它可以利用光聚合誘導相分離(PIPS)和液晶(LCs)電排列來制備具有濕響應能力的生物激勵多孔結構。在提取非反應性LCs 后，LCs/納米填料復合材料中的PIPS 導致亞微米梯度多孔結構的形成。電場使液晶的可編程排列成為可能，反過來又延長了多孔結構并排列了納米填料。此外，通過模板化LC 可編程排列的納米填料增強了變形程度，因此所得復合材料表現出高形狀控制精度、快速動態響應和高可靠性。該研究為設計具有特殊空間分布的多孔結構的生物智能材料提供了一個新的視角。

相關文章以4D printing of seed capsuleinspired hygro-responsive structures via liquid crystal templating-assisted vat photopolymerization為題發表在Advanced Functional Materials上。