【研究聚焦】同济大学李岩：一种用于3D打印抗冲击复合材料的通用增韧与能量耗散策略

背景：传统3D打印聚合物基复合材料（如聚乳酸、环氧树脂）因脆性导致断裂延伸率低和动态载荷下易失效，现有增韧方法存在工艺复杂、兼容性差和效果有限的问题。研究目的：提出一种基于B-O动态配位键的通用增韧与能量耗散策略，通过将剪切变硬胶（SSG）引入聚乳酸（PLA）基体，制备高韧性智能抗冲击复合材料（PLA/SSG），实现力学性能优化。结论：该策略使复合材料在拉伸强度不变的情况下，断裂延伸率提升40倍，冲击吸能提高330%，增韧机制归因于SSG诱导的多重开裂与局部塑性屈服，以及高应变率下B-O键引发的“软-硬”相变吸能。该策略适用于多数脆性聚合物，制得的PLA/SSG基亚麻纤维增强复合材料能量耗散提升20.6%，为3D打印抗冲击复合材料提供了新途径。