陶瓷是人类自远古时已开始使用的材料。陶瓷有多种用途，但是也存在不易加工成形的缺点。不过现在这种状况将被改变——香港城市大学（香港城大）的研究团队成功开发4D打印陶瓷技术，在材料研发上取得突破性进展，研究团队开发了不同系统的硅胶基质纳米复合弹性体材料作为陶瓷前驱体。这些弹性体材料的特性使其可以完成从3D打印到变形的过程，并且最终转变为陶瓷结构，从而逐步实现打印陶瓷折纸结构和4D打印陶瓷 。这项新技术能够打印出坚固且形状复杂的陶瓷，为陶瓷结构的应用翻开了新的一页。据悉，该技术的相关资讯已发表于最新一期的顶级学术期刊《科学进展》，标题为《弹性体衍生的折纸陶瓷和4D打印陶瓷》。

研究团队正在对尖端的4D打印陶瓷系统进行研发。

记者走访位于南山区的深圳虚拟大学园成员院校香港城市大学深圳研究院时看到，研究团队正在对尖端的4D打印陶瓷系统进行研发。这项研究由香港城大副校长（研究及科技）兼研究生院院长，香港城市大学深圳研究院院长，先进结构材料研究中心主任吕坚教授带领。据吕教授介绍，“凭借陶瓷前驱体多样化的变形能力，它的应用范围可以很广。”其中一项重要的应用将会是电子产品。陶瓷材料在传输电磁讯号方面比金属材料更优越，随着5G网络时代的到来，陶瓷产品将在电子产品制造中发挥更重要作用。陶瓷的艺术特性及其可塑成复杂形状的能力，将来可以为消费者量身订做独一无二的陶瓷手机背板。

现场展示4D打印的陶瓷螺旋结构。

据了解，在这次研究中提出的“3D打印弹性体—自变形—陶瓷化”的4D打印陶瓷概念里，可进一步研发用于作为陶瓷前驱体的硅胶基质纳米复合材料，推广至采用其他两相或多相材料。这种方法开辟了制作复杂形状的高温合金和陶瓷等高温难熔材料的一个新工艺，有望应用在航空发动机上。

编辑 赵偲容