图案化异质界面的 3D 编程用于 4D 智能机器人

形状记忆结构在许多前沿智能领域发挥着重要作用。然而，现有技术仅能实现单一聚合物或金属的 4D 打印，限制了其实际应用。在此，我们报道了一种 TSMP/M 异质界面的构建策略，该策略利用含 Pd2+ 的形状记忆聚合物（AP-SMR）诱导化学镀反应并依赖分子动力学，使其兼具形状记忆特性、金属活性及信息处理能力。通过多材料 DLP 3D 打印技术，该界面可在任意形状的功能基底部件上进行 3D 选择性编程，从而成为 4D 电子智能器件（Robotics）。微观上，此类界面表现为具有纳米 - 微米界面高度的复合结构，由纯基底層（智能材料）、中间层（金属颗粒嵌入聚合物交联网络中的复合结构）和纯金属层组成。经 TSMP/M 异质界面编程的结构兼具 SMA 特性和金属属性，因而拥有更智能的功能（电活性、电热变形、电控变性）和更高的性能（可实现形状记忆结构的选择性控制、远程控制、在线控制和低压控制）。这有望作为一种平台技术，为设计、制造和应用新概念智能器件提供更灵活的制造工艺，并推动智能机器人和智能电子等前沿行业的发展。