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因此，本章中我们提出了一种全新的金属4D打印思路：在间接3D金属打印过程中，向常规的硬体金属颗粒悬浮液中加入少量液态金属，能够使金属颗粒与液态金属之间形成局部弹性聚集体；在打印过程中，由于剪切力的作用，这些弹性聚集体将产生各向异性的形变，从而促使其间分布的高分子网络形成各向异性排列，最终导致打印结构的各向异性收缩；进一步借助合理的打印设计，便能够实现金属生胚的4D打印过程。金属4D打印思路，制备方法简单、成本低廉，且理论上能够推广至多种金属体系中，因此具有极大的应用前景。
（1）3D打印多层级表面粗糙结构材料：提出3D打印+选择性溶剂刻蚀的增/减材结合制备策略，制备得到具有多层级表面粗糙结构的超疏水PLA多孔膜和填料，实现了油水混合物和水包油型乳液的高效、高通量分离。基于经典Cassie模型，提出多层级粗糙结构对表面浸润性的增幅作用的分形理论，并建立相关数学模型。
（2）3D打印多层级多孔结构材料：
①提出间接金属3D打印+选择性去合金+原位MOF生长的增/减材结合制备策略，制备得到孔径尺寸跨越6个数量级的多孔铜基催化剂，在催化Friedl?nder环化反应中表现出出色的催化效率。
②提出3D打印+冷冻干燥的增/减材结合制备策略，制备得到具有三明治结构的BPNS/PPy多孔自支撑电极，实现高电容密度和循环稳定性储能材料的直接打印制备。
（3）3D打印多层级组分材料：
①通过构建可逆动态化学键、氢键以及双重凝胶网络的多层级相互作用网络，制备得到具有导电性、自愈性和温度响应性的可打印凝胶。进一步通过DIW打印技术，制备出各向异性的传感器图案，实现三维空间中不同弯曲方向的识别。
②提出了一种通过逐级调控材料内部相互作用而实现金属生胚4D打印的新策略：利用金属与液态金属之间的界面润湿效应和合金化反应过程，得到由金属/液态金属弹性聚集体组成的可打印油墨；进而通过DIW打印过程的剪切力诱导使弹性聚集体进行定向排列，得到在溶剂蒸发过程中呈现各向异性收缩的打印材料；最终，通过合理设计打印路径和图案，获得预先设计好的空间曲面形状。该方案为低成本金属4D打印提供了一种全新思路。
（1）针对3D打印多层级超疏水材料的制备，可进一步结合更精细的3D打印技术，实现多层级表面结构的全打印制备，验证并完善多层级表面几何特征参数与表面浸润性的理论模型，构建基于3D打印可控表面浸润性材料的液滴操纵、微流控分析等新应用体系。
（2）针对3D打印超疏水填料，可进一步进行放大实验，探索其在更大规模油水分离过程中的应用前景，并丰富填料内部结构设计，结合CFD理论模拟优化塔体流动分布，获得更佳的分离效率和分离通量。
（3）针对多层级多孔金属铜的3D打印制备，可运用类似双金属合金/去合金策略，拓展该思路的适用金属范围，并将相关影响因素定量化、模型化、工程化，获得一套完整的廉价多孔金属3D打印制备工艺路线，进一步构建相关材料在化学催化、电学储能等领域的应用体系。
（4）针对多层级电容电极的3D打印制备，可进一步结合多材料3D打印技术，设计制备空间异形的电容器件，并对相关打印参数、结构参数进行定量优化，构建高性能定制化电子元器件应用体系。
（5）针对导电自愈合凝胶的3D打印过程，可进一步结合多材料3D打印技术，设计制备各向异性的柔性传感单元，对相关打印参数、结构参数进行定量优化，构建相关应用体系。
（6）针对仿生4D金属打印，可进一步深入研究镓铟共晶以及镓单质与不同金属混合的打印油墨体系在4D打印中的性能，将相关因素定量化、模型化，制备形状可控的4D打印金属/镓合金生胚，并通过后续煅烧得到金属/镓合金，构建一种廉价的4D金属打印新策略，并探索其在催化、储能、智能电子器件、工艺品等方面的应用。
（7）未来将探索关于多层级表面结构、多层级孔结构以及多层级组分材料的全3D打印制备过程。
