中物院唐昶宇/河南工大朱晓伟 CEJ：可压缩“发电”的3D打印弹性泡沫

本文针对传统聚合物泡沫因孔隙结构随机、孔径分布不均导致挠曲电输出弱且难以调控的问题，系统研究了一种通过3D打印技术构筑的有序孔隙弹性泡沫。研究背景是挠曲电效应可实现无需极化处理的力电转换，但传统方法制备的泡沫应变梯度分布杂乱。研究目的是通过拓扑结构设计有效提升应变梯度，并实现性能的定量预测。研究团队采用直写式3D打印技术，以CCTO/PDMS复合墨水构筑面心四方拓扑结构，通过“填料改性—结构设计—仿真建模—实验验证”策略，揭示结构对应变梯度与挠曲电输出的调控规律。结论表明，该泡沫较随机泡沫挠曲电输出提升73.2%，经12000次循环后性能稳定，并在微能量收集、可视化运动监测和人机交互中展现应用潜力。有限元仿真与理论模型实现了性能定量预判。