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摘要
鉴于硅胶材料具有优越的性能，有望满足软体机器人复杂结构设计的需求，为此开发了一种基于硫醇烯点击化学反应机理的光固化硅胶弹性体墨水，通过直写式打印技术和光固化工艺，实现复杂结构的快速成型。首先以亲水气相二氧化硅纳米颗粒作为物理填料添加到乙烯基与巯基材料配置的低黏度光敏硅胶墨水中，分析不同质量分数二氧化硅纳米颗粒对硅胶墨水流变性能的影响。然后基于流变结果对二氧化硅纳米颗粒的质量分数进行调节，实现硅胶墨水打印性能的优化，随后对打印的基本性能进行了测试，最后通过直写式打印技术采用优化后的硅胶墨水进行多种复杂结构的打印，通过光固化工艺实现边打印边固化。实验结果显示，DMS-V31、SMS-142、SMS-022和TPO-L质量比为2 g∶0.24 g∶0.24 g∶0.008 g的墨水具有易于挤出、可打印复杂结构的能力，固化后的模型具有较高的成型精度，断裂伸长率可达到65%,远超屈服应变。最后制备了具有高纵横比的单腔中空结构和不同容积特异性双腔结构，再次验证了此工艺具有打印复杂结构的能力。
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单位中国科学院沈阳自动化研究所; 沈阳工业大学; 机器人学国家重点实验室
