港城大吕坚/哈工大孟松鹤《MSER》：热/电驱动+纤维增强 - 4D打印陶瓷新进展

本文由香港城市大学吕坚院士与哈尔滨工业大学孟松鹤教授合作，创新性地提出了一种4D打印陶瓷的新策略。背景方面，陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀和高强度等优势，在航空航天等领域有重要应用，但传统加工困难和脆性大，复杂结构制备受限。研究目的是为了解决现有4D打印陶瓷技术依赖热驱动（在真空等环境中适应性不足）以及裂解过程中产生孔隙和缺陷导致力学性能不佳的问题。结论上，研究团队设计了纤维增强、导电的可打印陶瓷前驱体墨水，通过引入短切碳纤维和碳纳米纤维，实现了热/电双模式驱动形状回复，并引入PIP工艺（液态前驱体浸渍后裂解）致密化，显著提升了打印陶瓷的力学可靠性。该策略为航空航天、复杂轻质结构和极端环境服役等领域提供了新的制造路径。