粘土和水后柔滑可塑，可捏制、雕塑、塑形，再经由奇特的干燥和烧制工艺，从可塑状况最终形成坚硬、耐用的陶器或雕塑品，终末通过一种奇特的“烘焙”工艺，就能形成坚硬的陶瓷了。柔性水凝胶陶瓷先驱体便是如此一种“奇特土壤”，有了它，咱们就能管理陶瓷修制丰富形态的困难。
咱们清楚，陶瓷质料具有优异的高温宁静性、耐腐化性、抗磨损性和优越的电绝缘性，这种优异的物理和化学职能使陶瓷成为修制很众日用品的质料。
原来，除了做立室用的锅碗瓢盆除外，好处众众的陶瓷齐备能够正在更众周围阐发用意，但太硬、太脆的性情限度了古板的陶瓷质料（树脂基陶瓷先驱体）正在更众“嵬巍上”场景中的行使。
起初，古板陶瓷质料难以修制出丰富的形态，特别是正在修制丰富几何形态和内嵌布局时存正在彰着贫穷，这是由于陶瓷质料通过模压、注浆成型和挤压等法子加工，且还需经由高温烧结技能获取最终的刻板职能，这一经过往往导致质料的缩短和变形，从而限度了丰富布局的切确修制。
第二，古板陶瓷加工法子正在修制高精度部件时，尺寸统制较为贫穷，分外是关于微细尺寸的部件。因为质料缩短和烧结经过中的不行控身分，难以完毕高精度修制，并且古板陶瓷烧结后往往必要实行二次加工（如研磨和掷光），这也大大增众了临盆本钱和经过丰富性。
其余，正在古板制备经过中，陶瓷质料还容易发作裂纹、气孔和其他缺陷，这些缺陷会明显低落质料的刻板职能和牢靠性，特别正在高精度、高强度的行使场景下，这些缺陷是不行承担的。
为此，科学家们初步思量，能否开荒出一种正在特定情况下调动形态或职能的“奇特土壤”，让陶瓷质料更大水平地阐发用意呢？
念要修制如此一种“奇特的土壤”并非易事，咱们既必要它正在成型阶段像橡皮泥雷同柔滑易塑，又心愿它正在成型后像陶瓷雷同坚硬耐用。显着，现有的质料很难知足如此冲突的央浼。
受剪纸艺术以及智能质料的启示，讨论职员念到，柔性水凝胶便是一种具有必然可变形性的质料，它能正在加工或应用经过中揭示绝伦样化的职能。那么，能不行使陶瓷团结这种质料性情，像剪纸雷同“裁”成咱们必要的形态呢？
中邦科学院兰州化学物理讨论所润滑质料中心测验室团队继续从事3D打印水凝胶和陶瓷质料的讨论劳动，讨论团队念团结这两种大相径庭的质料，借助水凝胶的柔性，经由相变完毕陶瓷硬度，进而到达“以柔制刚”的理念结果。
然而，题目很疾就浮现出来，水凝胶和陶瓷的物理性子分歧强壮，质料很难正在成型后坚持宁静的布局，且存正在较大的尺寸缩短和布局开裂题目。
为了能将这两种质料更好地团结，团队念到一个根基法子，来自之前楬橥过的一项讨论效率——欺骗水性无机粘结剂修制低温烧结和超低缩短陶瓷。团队试验将水凝胶单体融化到这种水性无机粘结剂中，并引入必然量的陶瓷粉体，修制出一种具有光固化职能的水性陶瓷浆料。
讨论团队展现，这种质料经由光固化后，再挨次经由干燥、脱脂和烧结，能够修制出一种超低缩短的陶瓷，而且没有开裂气象。这意味着，“奇特土壤”——柔性水凝胶陶瓷先驱体，已获胜研制！
以磷酸二氢铝溶胶为分开介质，搀和水凝胶单体和纳米陶瓷粉体，制备光敏性水凝胶陶瓷浆料。
将丙烯酰胺和丙烯酸等如此的水凝胶单体、水溶性的激励剂LAP、氧化铝和羟基磷灰石等纳米陶瓷粉体与该团队制备的磷酸二氢铝溶胶搀和，制备光敏性的水凝胶陶瓷浆料。水凝胶单体紧要授予陶瓷浆料优异的光固化职能，磷酸二氢铝溶胶不只行为分开介质，还可行为陶瓷粘结剂。
这一讨论获胜团结了“柔”与“刚”，也为质料科学家供给了一种全新的思量办法：质料不再是简单性情的呈现，而是能够有机团结众种性情，完毕越发丰富和普通的行使。
念让陶瓷获得更普通的行使，除知道决塑形题目，还得斟酌若何让“奇特土壤”变得坚硬，这时，讨论职员念到了3D打印本领。
3D打印本领也许使用少少可粘合质料，通过逐层打印的办法构制实体零件。倘若能将该本领与柔性水凝胶陶瓷先驱体团结，就也许打制出布局越发丰富的产物或器件，使其合用于更众的行使场景。
简直来说，咱们能够先欺骗光固化3D打印本领获取具有优异延展性、形态合适性和抗疲钝性的水凝胶柔性骨架，再经由脱水干燥、低温脱脂和高温烧结等方法，使其质地变得坚硬，变成超低缩短、高陶瓷产率和形态保真度的陶瓷布局。
这项本领正在质料科学和修制本领上完毕了三维丰富布局器件修制的首要冲破，鞭策了新型陶瓷质料正在众个周围的行使。
正在医学周围，柔性水凝胶陶瓷先驱体可用于修制与患者剖解布局齐备完婚的植入物，比如针对差异患者的颅骨缺损形态，欺骗水凝胶柔性骨架的可变形性，性情化修制出陶瓷布局，完毕对骨缺陷部位的修复。
正在航天周围，能够与其他功用性质料复合，修制丰富的航空航天布局件。陶瓷质料的高导热性和耐热性使其成为理念的散热质料，团结这项本领也许修制出计划切确的散热片，晋升电子产物职能，比如电子元件的修制。其余，还能够团结轮廓改性战术，制备具有优秀催化活性和宁静性的丰富布局催化陶瓷器件……
柔性水凝胶陶瓷先驱体与3D打印本领的团结，冲破了古板硬质或脆性陶瓷先驱体修制丰富陶瓷布局的限定，具有很众上风：
因为柔性陶瓷先驱体正在固化前具有必然的柔性，允诺人们对其实行更丰富的计划和功用集成，如内部通道、蜂窝布局或众质料组合。3D打印可正在坚持高精度的同时，完毕丰富的、定制化的陶瓷布局。
柔性陶瓷先驱体能够正在成形经过中坚持必然的韧性，这淘汰了裂纹和缺陷的发作，并正在最终烧结后的陶瓷质料中完毕了高强度和高韧性的优异职能。通过调解3D打印和柔性陶瓷先驱体的组合，讨论职员可切确统制质料的烧结经过，从而到达优化质料微观布局和职能的方针。
团结智能质料观念，柔性陶瓷先驱体可正在3D打印经过中揭示出特定前提下的可编程性情，使最终的陶瓷产物具有更普通的行使可以性；团结3D打印本领，柔性陶瓷先驱体能够与其他质料一块打印，变成众质料复合布局，正在一个组件中就能团结陶瓷质料的优秀职能和其他质料的功用性特征。
柔性陶瓷先驱体可正在生物医学周围与电子器件产物中获得普通行使，如牙科植入物和骨骼替换物，它们具备陶瓷质料的生物相容性，可依照患者的简直需求实行定制；3D打印与柔性陶瓷先驱体的团结可修制出高职能的电子器件，如耐高温绝缘子、传感器外壳等，这些器件必要同时具备高精度和特定的电学职能。
总体来说，3D打印与柔性陶瓷先驱体的团结，为修制布局丰富的高职能陶瓷部件供给了新途径，鞭策了质料科学和修制本领的前沿生长。
3D打印柔性水凝胶先驱体本领的进一步生长，不只为现有的陶瓷产物供给了新的修制法子，还鞭策了陶瓷质料正在更众新兴周围中的行使。这一本领生长正在众学科团结立异的根柢上，技能最终完毕本领的范围化扩充和物业化行使。
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