近日，中国科学院兰州化学物理研究所研究员王晓龙和助理研究员刘德胜团队，在光固化3D打印高性能聚氨酯弹性体研究方面取得进展。
该研究通过调控光敏聚氨酯预聚物的化学结构，发展了具有优异光固化3D打印成型能力的高性能聚氨酯弹性体材料，构筑了机械承载稳定性的生物医用支架以及具有仿生双梯度结构的阻尼减震、消音降噪等概念性功能器件。
该研究在聚氨酯前驱体中引入脲基和酯基，发展了多重氢键诱导的可快速光固化3D打印的超分子聚氨酯弹性体。这一弹性体具有优异的高弹性、高强度、韧性及良好的生物相容性和血液相容性。具有高精度光固化3D打印性能的聚氨酯弹性体综合了高性能与快速结构制造方面的优势，为制造具有抗压缩承载能力和机械稳定性等特性的复杂柔性结构生物医疗器械提供了新的材料技术方案。
此外，研究团队受向日葵髓双梯度结构启发，采用光固化3D打印聚氨酯弹性体，设计构筑了具有孔径和壁厚双梯度变量的仿生双梯度结构聚氨酯。这一仿生双梯度结构聚氨酯具有选择性的抗屈曲性以及各向异性的机械性能和耗散行为，提升了强度、能量吸收和抗撕裂性等特性，解决了传统多孔泡沫材料性能调控难、功能单一等问题，在阻尼缓冲减震和消音降噪等领域具有应用前景。