德克薩斯A&M大學和美國陸軍研究實驗室的研究人員已經開發出一系列合成聚合物，即會自修復、能3D打印、可回收的彈性體。
該研究作者Svetlana Sukhishvili表示，這些彈性體的質地從超軟到極硬，性能可以微調，以獲得橡膠的柔軟度或承重塑料的強度，而且都能3D打印、自修復、可回收的，在空氣或水下都能自然粘附。
3D打印能力和幾秒鐘內自我修復的能力，使材料適合于更逼真的假肢和軟機器人。此外，該聚合物可以有更廣泛的軍事應用，如飛行器的敏捷平臺和未來的自愈機翼。
彈性體制備
為了開發新的聚合物，研究的重點轉向參與交聯的分子，研究人員用兩種類型的交聯小分子呋喃和馬來酰亞胺在預聚體鏈上進行“化學鑲嵌”。
通過增加預聚體中這些分子的數量，可以制造出更硬的材料。采用這種方式，制造的最硬的材料比最軟的材料強1000倍。而且，這種交聯是可逆的：呋喃和馬來酰亞胺參與了一種可逆的化學鍵合。
在這個反應中，呋喃和馬來酰亞胺可以根據溫度‘鎖鍵’和‘松鍵’。當溫度足夠高時，分子從聚合物鏈上分離，材料軟化。在室溫下，當分子“快速地相互鎖鍵”再次形成交聯時，材料變硬。因此，如果在環境溫度下材料有任何撕裂，呋喃和馬來酰亞胺會自動重新‘鎖鍵’，在幾秒鐘內修復間隙。
對于不同的剛度水平，交聯劑從預聚物鏈上解離或松開的溫度相對相同。
彈性體作用
研究人員利用這種特性對這些材料進行3D打印。不管這些材料是軟的還是硬的，都可以在相同的溫度下熔化，然后用作打印材料。
美國陸軍研究實驗室的研究工程師、該研究的作者Frank Gardea表示，通過修改標準3D打印機的硬件和處理參數，可以用這種材料逐層打印復雜的3D部件，而且構成部件的各層還可以具有截然不同的剛度。
當3D零件冷卻到室溫時，不同的層之間形成“無縫連接”，從而避免了后期固化或任何其他化學處理的需要。
利用材料的特性，3D打印部件還可以使用高熱熔化，然后回收。而且，在被設置成一種形狀后，只需加熱就可以使它們變成不同的形狀。
未來，研究人員計劃通過放大當前研究中材料的這種功能性，實現在室溫下將自我修復功能從目前80%左右的提高到100%，并能夠對溫度以外的其他刺激(如光)產生反應。用這種材料生產一些低級智能產品。
