[发明专利]一种磁弹性材料在4D打印中的应用

权利要求书

1.一种磁弹性材料在4D打印中的应用，其特征在于：将3D打印制备的磁弹性材料应用于4D打印中；在外加磁场作用下，该磁弹性材料随着第四维度时间的变化具有结构可变的特性，从而实现4D打印；所述磁弹性材料是由具有磁响应的粉体材料与柔性基底材料复合而成，具有三维结构；其中：所述具有磁响应的粉体材料的含量为10-90wt.％。

2.根据权利要求1所述的磁弹性材料在4D打印中的应用，其特征在于：所述具有磁响应的粉体材料为铁磁性材料；所述柔性基底材料为有机硅胶。

3.根据权利要求2所述的磁弹性材料在4D打印中的应用，其特征在于：所述具有磁响应的粉体材料为铁粉、铁氧体粉、四氧化三铁粉、三氧化二铁粉、含铁化合物粉末、铁钴粉、铁镍粉、铁碳粉或铁钴粉。

4.根据权利要求1或2所述的磁弹性材料在4D打印中的应用，其特征在于：将3D打印制备的磁弹性材料应用于4D打印中的具体过程包括如下步骤：

(1)配制磁性复合浆料：将具有磁响应的粉体材料按比例加入到柔性基底材料中，搅拌均匀后获得磁性复合浆料，即3D打印墨水；所述磁性复合浆料中，具有磁响应的粉体材料的含量为10-90wt.％；

(2)采用无模直写成型技术打印三维结构：将所得磁性复合浆料按照设定的三维结构的运行路径进行打印；

(3)将步骤(2)打印好的三维周期性结构进行固化成型处理，处理温度0-100℃，处理时间24-0.5小时，即获得具有磁场响应的三维结构的磁弹性材料；

(4)将步骤(3)所得磁弹性材料施加外加磁场激励，该磁弹性材料可以实现三维形状随时间的变化；当外加磁场激励撤去之后，该结构恢复到初始状态，显示出三维结构制品随时间变化的特性，至此完成4D打印。

5.根据权利要求1所述的磁弹性材料在4D打印中的应用，其特征在于：步骤(3)中，所制备的磁弹性材料具有柔性可恢复特性；由于含有具有高磁导率的粉体材料，该三维结构的磁弹性材料能够在外加磁场作用下变形，并且在外加磁场撤去之后，由于自身弹力的存在实现三维结构的恢复。

6.根据权利要求1所述的磁弹性材料在4D打印中的应用，其特征在于：利用该4D打印技术，能够实现所打印的三维结构在外加磁场作用下的实时变形，实现三维结构的非触碰调节。