图 | 高分辨率 3D 打印软硅胶结构用于构筑柔性压力传感器（来源：Advanced Materials）
目前，软硅胶在软体机器人、柔性电子器件、仿生器件及可植入设备等领域应用潜力巨大，该技术有望用于各类智能柔性器件的个性化快速制造，同时高分辨率的打印结构有助于提升柔性器件的性能。
图 | 高分辨率 3D 打印软硅胶结构在仿生及超疏水领域的应用（来源：Advanced Materials）
概括来说，王义亮提出了一种简单而强大的 3D 打印策略，可用于制造具有高分辨率和良好形状保真度的软硅胶物体。通过在油墨中构建温度敏感颗粒网络、以及调节针头温度，即可快速控制粘弹性油墨的流变特性，避免由重力引起的打印结构变形。
此外，该 3D 打印方法可实现各类软硅胶微结构的快速制备，这说明其在软材料个性化制造方面功能强大。打印所得的硅胶产品，兼具高分辨率和丰富的微观结构，借此可扩展在柔性电子领域的应用。
同时，该 3D 打印技术具备易于功能化和可多材料打印的优点，这让制造具有空间变化功能的软体仿生器件成为可能，比如兼具良好透气性、超疏水性和形状记忆的软体器件。
王义亮相信，多组分软材料复杂微结构的 3D 打印技术，最终可帮助制造更强大的智能柔性器件和软体机器人。
新能源和电子电气等领域，对可打印软材料基导电墨水的需求会愈加强烈
据介绍，王义亮于 2019 年 11 月入职卡尔斯鲁厄理工学院，疫情的突然爆发对其研究影响很大，几乎所有合作的实验室和团队都处于关闭状态。
因无法寻求合作，他迫不得已在两年间独自完成所有工作，从最初的墨水制备及优化、3D 打印机的改装及调试、打印结构的设计和 Gcode 编写，到后面柔性压力传感器、仿生超疏水器件的设计和组装、以及柔性器件相关测试平台的搭建。研究过程虽然坎坷，却是收获满满。
在卡尔斯鲁厄理工学院的这两年，导师诺伯特教授给予了他诸多指导和帮助。诺伯特教授认为实现软硅胶材料微小三维结构的快速 3D 打印非常重要。因此在入组第二周，就推荐其去斯图加特传媒学院某专攻柔性电极丝网印刷工业应用的实验室进行学术交流。
这让他得以了解传统电路板的制备工艺，同时也认识到软材料加工对柔性电子发展和产业化的重要意义。
诺伯特教授表示，该团队对导电银浆的研究已有十几年，他觉着新能源和电子电气等领域，对高端导电墨水的需求会愈加强烈，特别是用于制备可拉伸、耐折叠柔性电路的软材料基导电浆料。
因此，后续王义亮将从两方面进行拓展研究，一是制备软硅胶基导电浆料，与本研究相结合最终实现柔性传感器及电路板的快速一体化 3D 打印；二是进一步探索该技术在柔性仿生及超疏水器件上面的应用。此外，他将寻求机械和控制相关方向的合作伙伴，对新型墨水直写 3D 打印系统进行优化和提升。
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参考：
1、Wang, Y., & Willenbacher, N. (2022). Phase‐change enabled, rapid, high‐resolution direct ink writing of soft silicone. Advanced Materials, 2109240.
