哈佛科学家开发出可3D打印的热固性树脂

当前在3D打印中使用的塑料材料，主要是热塑性塑料和UV固化树脂这两类。但如今哈佛大学工程与应用科学院的材料科学家与 Wyss生物启发的工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）联手开发出了一种可3D打印的环氧基热固性树脂材料。 这些环氧树脂可3D打印成建筑结构件用在轻质建筑中。这些新的3D油墨是在环氧树脂中加入了纳米粘土片（nanoclay platelets）以增强粘度和一种二甲基甲基膦酸酯（dimethyl methylphosphonate）化合物。另外还向此混合物中添加了两种填料：金刚砂(silicon carbide)和碳纤维。

这些填料的定向性可以控制打印材料的通用性和强度。这些特殊的成分混合在一起，生成合成了一种可调节强度和韧性复合材料，比现有最好的打印聚合物复合材料更强约200％。这一成果作为论文《3D打印轻质多孔复合材料（3D-Printing of Lightweight Cellular Composites）》，发表在《Advanced Materials》杂志上，共同作者为Brett Compton和Jennifer Lewis。

麻省理工学院的材料科学与机械工程教授Lorna Gibson认为这项成果对于设计制造仿木质材料有重要意义。

为什么能够模仿木质那么重要，毕竟我们已经有木材了，对不对？

使用环氧树脂加～1％体积的碳纤维的符合材料3D打印的蜂窝结构

其实，这种3D打印材料的一个主要潜在应用是制造风力涡轮机叶片内的蜂窝结构。 目前，这些叶片内部的夹层结构使用的材料之一轻木。而轻木作为自然中成长出来的木材，很难满足人们对于精确性能的要求。 此外，轻木是相对昂贵的，而且现在这些风力涡轮机的使用的叶片长度不断增加，即使是现在也有一些接近250呎长，这样对于成本和高精度的要求同样在增长。而使用这种3D打印材料和FDM 3D打印技术，研究人员已经能够制造比轻木质量更高的蜂窝复合材料。

当然不只是风力涡轮机能从这种新的打印材料中受益，在对于燃油效率要求越来越严格的汽车行业，强大的轻质材料，正好能够满足设计师对于汽车的要求。

下一步，研究团队计划进一步探索加入不同的填料对于热固性树脂的结构和导电性能的影响。