海德堡大学的一个研究团队设计了一种光固化3D打印聚合物，这种聚合物在室温下可通过化学触发剂分解。打印出的部件会在几秒钟内分解成其分子组成单元。这些单元可以被回收并再次打印，且具有相同的成分和机械性能。
伊娃·布拉斯科在分子系统工程与先进材料研究所 (IMSEAM) 的研究团队致力于开发光固化成型技术，例如数字光处理技术，该技术可以将液态油墨转化为精细的光固化部件，用于个性化医疗和软体机器人领域。这些油墨通常是热固性材料。一旦固化完成，部件就非常稳定，几乎无法回收利用。
亚稳态材料的示意图（左图）：分子链由一个单一的“锁”（橙色）连接在一起。一旦正确的化学“钥匙”打开这个“锁”，整条链就会在几秒钟内分解成其组成部分（右图）。（图片来源：Blasco 研究组）
这种新材料是亚稳态的。一条长长的分子链被束缚在一个预定的断裂点上。用正确的化学“钥匙”打开这个“锁”，分子链就会解开。
“这条长长的分子链由一个预先设定的断裂点维系在一起。一旦特定的化学触发因素打开这个位点，整条链就会在室温下几秒钟内像多米诺骨牌一样分解成它的组成部分，”博士研究员约翰内斯·马克哈特说。
研究小组利用这种墨水打印出微米级结构，然后分离出碎片并将其转化回聚合物。光谱分析表明，回收材料在分子水平上与原始材料完全一致。“重复使用后，这种材料展现出与首次打印过程中相同的特性，”参与该项目的博士生菲利普·迈尼克（Philipp Mainik）说道。
Markhart 表示，这种墨水“将高打印质量与一种迄今为止在用于 3D 打印的聚合物材料中几乎不存在的特性相结合：它可以完全分解成各个部分，而不会留下任何残留物。”
这项研究隶属于“按需定制的3D物质”卓越集群（海德堡大学和卡尔斯鲁厄理工学院），并获得了德国研究基金会、卡尔·蔡司基金会和化学工业基金的资助。J. Markhart、P. Mainik 和 E. Blasco于 2026 年 8 月 18 日在《先进材料》杂志上发表了题为《用于循环3D打印的亚稳态聚合物》的论文。
来源：uni-heidelberg.de
相关文章
