CN105462204B - 指纹识别的形状记忆复合材料及其3d打印制备方法 - Google Patents

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Abstract

指纹识别的形状记忆复合材料及其3D打印制备方法，它涉及一种复合材料及其制备方法。本发明的是为了解决现有技术的形状记忆材料没有加密功能的技术问题，指纹识别的形状记忆复合材料由指纹芯片、聚己内酯和过氧化二苯甲酰组成，制备方法：一、将所需识别的指纹录入到指纹芯片中；二、制备纤维；三、在纤维和指纹芯片的表面打上一层TangoBlack树脂层，再将纤维覆盖在TangoBlack树脂层和碳纳米纸上，再打印一层TangoBlack树脂层，然后在紫外光下照射，交联，即得指纹识别的形状记忆复合材料。本发明的指纹识别驱动，能够赋予形状记忆聚合物复合材料生物识别的功能，从而实现形状记忆聚合物复合材料驱动器的加密保护等功能。

Description

指纹识别的形状记忆复合材料及其3D打印制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料及其3D打印制备方法。
背景技术
作为智能材料的一个分支，形状记忆聚合物能够在外界的激励下从临时形状回复到原始形状。常用的外界激励方法有升温、通电流、交变磁场、特定波长的光照、湿度变化等等。以热驱动为例，形状记忆聚合物合成之后形成的原始性状，加热到玻璃化转变温度以上，施加外力使其变形，保持变形的过程中降温，移除外力时即赋予了形状记忆聚合物可以长期保持的临时形状，再次加热至玻璃化转变温度以上时，形状记忆聚合物能够恢复到原始性状。
相比于其他的形状记忆材料，如形状记忆合金，形状记忆聚合物具有易操作，成本低，质量轻，变形量大和可塑性大等特点。基于上述的优点，形状记忆聚合物及其复合材料有众多的应用。在航空航天领域，形状记忆聚合物可以用于空间环境评估，作为空间展开结构如铰链、天线、探月车的车轮等的部件。在医学领域，也可用作手术缝合线、血管支架和绷带等。广泛的应用前景增加了对形状记忆聚合物驱动方法的要求，而不同的驱动方式则能够提供更广阔的应用空间。
为了实现多种驱动方式，通常将形状记忆聚合物与填充材料混合，合成形状记忆复合材料，并通过对于填充材料的控制而达到各种驱动方法，例如，向聚合物基体中添加导电材料形成原始性状之后，通入电流后，焦耳热会使材料温度达到玻璃化转变温度，施加外力赋予其临时形状后降温使得形状保存下来，再次通入电流加热到玻璃化转变温度以上，形状记忆复合材料即回复原始性状。但是现有技术的形状记忆材料没有加密功能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的形状记忆材料没有加密功能的技术问题，提供了一种指纹识别的形状记忆复合材料及其3D打印制备方法。
指纹识别的形状记忆复合材料由指纹芯片、聚己内酯和过氧化二苯甲酰组成，聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕(5-10)。
指纹识别的形状记忆复合材料的3D打印制备方法如下：
一、将所需识别的指纹录入到指纹芯片中；
二、将聚己内酯与过氧化二苯甲酰按照质量比为100﹕(5-10)的比例加入到二氯甲烷中，通过静电纺丝，得到纤维；
三、将纤维、指纹芯片及两片电极片在3D打印机上摆好并且将指纹芯片的上表面向下，两片电极片与指纹芯片两端连接，将TangoBlack树脂装入3D打印机中，然后在纤维和指纹芯片的表面打上一层TangoBlack树脂层，将碳纳米纸覆盖在两片电极片上，再将纤维覆盖在TangoBlack树脂层和碳纳米纸上，然后打印一层TangoBlack树脂层，将打印完成的体系放置在紫外光下照射，交联树脂，即得指纹识别的形状记忆复合材料。
本发明的指纹识别驱动，能够赋予形状记忆聚合物复合材料生物识别的功能，从而实现形状记忆聚合物复合材料驱动器的加密保护等功能。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式中指纹识别的形状记忆复合材料由指纹芯片、聚己内酯和过氧化二苯甲酰组成，聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕(5-10)。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕6。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕7。其它与具体实施方式一或二之一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕8。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕9。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：具体实施方式一所述指纹识别的形状记忆复合材料的3D打印制备方法如下：
一、将所需识别的指纹录入到指纹芯片中；
二、将聚己内酯与过氧化二苯甲酰按照质量比为100﹕(5-10)的比例加入到二氯甲烷中，通过静电纺丝，得到纤维；
三、将纤维、指纹芯片及两片电极片在3D打印机上摆好并且将指纹芯片的上表面向下，两片电极片与指纹芯片两端连接，将TangoBlack树脂装入3D打印机中，然后在纤维和指纹芯片的表面打上一层TangoBlack树脂层，将碳纳米纸覆盖在两片电极片上，再将纤维覆盖在TangoBlack树脂层和碳纳米纸上，然后打印一层TangoBlack树脂层，将打印完成的体系放置在紫外光下照射，交联树脂，即得指纹识别的形状记忆复合材料。
本实施方式步骤三中所述TangoBlack树脂购买于Stratasys公司。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是步骤二中所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕6。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六或七不同的是步骤二中所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕7。其它与具体实施方式六或七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六至八之一不同的是步骤二中所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕8。其它与具体实施方式六至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式六至九之一不同的是步骤二中所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100﹕9。其它与具体实施方式六至九之一相同。
采用下述实验验证本发明效果：
指纹识别的形状记忆复合材料的3D打印制备方法如下：
一、将所需识别的指纹录入到指纹芯片中；
二、将聚己内酯与过氧化二苯甲酰按照质量比为100﹕(5-10)的比例加入到二氯甲烷中，通过静电纺丝，得到纤维；
三、将纤维、指纹芯片及两片电极片在3D打印机上摆好并且将指纹芯片的上表面向下，两片电极片与指纹芯片两端连接，将TangoBlack树脂装入3D打印机中，然后在纤维和指纹芯片的表面打上一层TangoBlack树脂层，将碳纳米纸覆盖在两片电极片上，再将纤维覆盖在TangoBlack树脂层和碳纳米纸上，再打印一层TangoBlack树脂层，然后在紫外光下照射，交联，即得指纹识别的形状记忆复合材料。
将指纹识别的形状记忆复合材料加热到30℃，施加外力将材料固定到一个临时形状，在保持形变的情况下降温，形状固定后撤除外力，即得到临时形状。
将装置接入电流，实验人员将手指按在指纹识别位置处，当指纹与芯片内录入的一致时，形状记忆复合材料将恢复形状。

Claims (10)

1.指纹识别的形状记忆复合材料，其特征在于指纹识别的形状记忆复合材料由指纹芯片、聚己内酯、过氧化二苯甲酰、电极片、TangoBlack树脂和碳纳米纸组成，聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶(5-10)。
2.根据权利要求1所述指纹识别的形状记忆复合材料，其特征在于所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶6。
3.根据权利要求1所述指纹识别的形状记忆复合材料，其特征在于所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶7。
4.根据权利要求1所述指纹识别的形状记忆复合材料，其特征在于所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶8。
5.根据权利要求1所述指纹识别的形状记忆复合材料，其特征在于所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶9。
6.权利要求1所述指纹识别的形状记忆复合材料的3D打印制备方法，其特征在于指纹识别的形状记忆复合材料的制备方法如下：
一、将所需识别的指纹录入到指纹芯片中；
二、将聚己内酯与过氧化二苯甲酰按照质量比为100∶(5-10)的比例加入到二氯甲烷中，通过静电纺丝，得到纤维；
三、将纤维、指纹芯片及两片电极片在3D打印机上摆好并且将指纹芯片的上表面向下，两片电极片与指纹芯片两端连接，将TangoBlack树脂装入3D打印机中，然后在纤维和指纹芯片的表面打上一层TangoBlack树脂层，将碳纳米纸覆盖在两片电极片上，再将纤维覆盖在TangoBlack树脂层和碳纳米纸上，然后打印一层TangoBlack树脂层，将打印完成的体系放置在紫外光下照射，交联树脂，即得指纹识别的形状记忆复合材料。
7.根据权利要求6所述指纹识别的形状记忆复合材料的3D打印制备方法，其特征在于步骤二中所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶6。
8.根据权利要求6所述指纹识别的形状记忆复合材料的3D打印制备方法，其特征在于步骤二中所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶7。
9.根据权利要求6所述指纹识别的形状记忆复合材料的3D打印制备方法，其特征在于步骤二中所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶8。
10.根据权利要求6所述指纹识别的形状记忆复合材料的3D打印制备方法，其特征在于步骤二中所述聚己内酯与过氧化二苯甲酰的质量比为100∶9。
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