数字光处理（DLP）3D打印虽能高精度制作杂乱几许结构，但其资料挑选长时刻受限于光敏树脂的流变与化学特性。传统直接打印法虽能拓宽资料规模，却面对模具去除条件严苛（需高温/强酸碱环境）、溶解速度慢等应战，特别无法兼容温度灵敏型或化学灵敏型资料。怎样来完成温文条件下的快速模具去除，成为拓宽3D打印资料库的要害瓶颈。

  近来，浙江大学吴晶军研讨员团队提出立异解决方案：经过聚合诱导相别离（PIPS）技能完成非交联聚丙烯酰胺的DLP打印，成功制备出具有类盐特性的水溶性颗粒模具。该模具具有本征微孔结构，室温下在中性水中30分钟内即可彻底溶解，结合氧按捺效应完成的树脂快速流平特性，打印速度高达375毫米/小时。这一技能摆脱了对化学交联剂的依靠，可兼容硅橡胶、聚氨酯、聚烯烃弹性体、环氧树脂乃至低熔点合金等多种资料，为灵敏资料的杂乱结构制作供给了通用型渠道。

  图1提醒了该技能的中心机制：丙烯酰胺（AAm）在DMF/H₂O混合溶剂中发生聚合诱导相别离，线性聚丙烯酰胺链自组装成颗粒状微结构，颗粒界面交融构成接连刚性结构。跟着DMF份额增加（AAm50-DMF100配方），相别离程度加深，资料透光率从93%降至17.8%，模量显着提升至68.49 MPa。汞侵入测验显现孔隙率达47.84%，高模量保证打印稳定性，丰厚微孔则加快后续溶解。

  图1 机制 a) DLP打印进程及配方示意图；b) AAm50-DMF100打印的杂乱结构；c) 聚合诱导相别离进程示意图；d) 不同配方的应力-应变曲线；e) 不同DMF分量份额凝胶的透光率（无染料测验，厚度500 μm）；f) 不同DMF份额凝胶的SEM图画。

  图2展现了高速打印的奥妙：低粘度树脂（15 cP）与明显氧按捺效应协同作用，在固化部件标明发生未固化液层，极大促进树脂流平与铺展。比照试验显现，多孔外表（含游离溶剂）与氧按捺外表均能加快树脂潮湿，后者作用更明显。在5秒曝光下，按捺层厚度约26 μm，其下方分子量达70 kg/mol。基于此，定制DLP打印机完成了375毫米/小时的无刮刀辅佐高速打印。

  图2 快速打印 a) 不同前驱体液滴的潮湿性（触摸外表0.5秒后拍照）：i) 非相别离AAm50-DMF0凝胶；ii) 无氧环境固化的相别离AAm50-DMF100凝胶；iii) 空气环境固化的相别离AAm50-DMF100凝胶；b) 固化树脂层Z轴方向外表按捺深度衰减示意图；c) 曝光时刻对按捺深度的影响；d) 分子量的深度分布（曝光时刻5秒）；e) 375毫米/小时的快速打印进程。

  图3验证了模具的高效溶解性：相别离程度与分子量调控是要害。细密结构的AAm50-DMF40溶解需3.7小时，而颗粒状AAm50-DMF100仅需23分钟。增加0.5% 1-庚硫醇使分子量降至42 kg/mol，溶解时刻进一步缩短至12分钟。溶解进程遵从从表及里的腐蚀机制，70℃高温下溶解时刻可减缩90%。分子量与尺度需平衡，过低则影响模具强度。

  图3 献身模具的溶解 a) 打印模型的水溶性比照；b) 硫醇含量对聚合物溶解度的影响；c) 样品尺度对溶解度的影响；d) 温度对溶解度的影响。

  图4凸显了渠道的广泛兼容性：类盐模具成功刻画低熔点合金（Bi-In-Pb-Sn-Cd）、碱降解聚己内酯（PCL）、聚烯烃弹性体（POE）等热塑性资料，以及需原位固化的硅橡胶（PDMS）和聚氨酯（PU）。模具短期可耐受250℃高温（如熔融锡），打破200℃热降解的理论约束。作为芯模时，还可制作具有内部流道的PDMS微流体器材。

  图4 3D打印微孔PAAm献身模具的使用 a) 金属/热塑性资料铸造；b) 需原位固化的热固性资料铸造；c) 以PAAm为芯模制备具内部空腔的硅橡胶结构。

  图5拓宽了立异使用：使用模具微孔结构，低粘度前驱体（如环氧单体、聚氨酯预聚体）可渗透构成双接连互穿网络，溶解模具后取得杂乱三维泡沫。成功事例包含环氧树脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯及氟碳树脂泡沫，其微观结构完美复刻了聚丙烯酰胺模板的颗粒描摹，这是传统直接打印没办法完成的。

  图5 仿制聚丙烯酰胺献身模具微孔结构制备3D泡沫 a) 从PAAm献身模板仿制微孔结构的示意图；b) 环氧树脂仿制的PAAm多孔结构（长方体厚度5 mm）及泡沫截面SEM图；c) 不同几许形状的3D环氧泡沫；d) 其他3D泡沫资料及对应截面微观结构。

  该研讨经过PIPS技能完成了非交联聚丙烯酰胺的高精度打印，其类盐溶解特性与温文去除条件为灵敏资料杂乱成型拓荒了新途径。虽然现在与水溶性资料（如水凝胶）的兼容性有限，但开始研讨标明二丙酮丙烯酰胺可构成相似微结构，未来有望拓宽模具资料系统。这项技能有望推进直接3D打印在大规模制作中的实践使用，为多范畴资料加工供给低成本、通用型解决方案。