二氧化硅（SiO₂）气凝胶因其高孔隙率、高孔容、大比表面积、卓越的保温隔热、声阻抗、阻燃等特性，成为目前使用最广泛的气凝胶材料。其溶胶-凝胶制备工艺使得SiO₂基气凝胶主要通过模具浇铸成型，难以获得复杂立体结构。3D打印技术的出现为构筑可定制化、具有复杂宏观形态的SiO₂基气凝胶提供可能。其中，光固化3D打印能够实现更高的构筑精度和快速规模化制造。然而，光固化3D打印依赖于光敏树脂的光固化来实现三维制造，在前驱体中引入光敏基团会显著降低气凝胶制件的本征特性，后处理去除有机组分也不可避免地对气凝胶结构造成破坏。

图1. DLP打印SiO₂基气凝胶的制备路线、形貌结构

图2. DLP打印SiO₂基气凝胶机械性能和阻燃性

图3. 气凝胶-环氧树脂基互穿相纳米复合材料的制备路线、形貌和机械性能

图4. 气凝胶-离子凝胶/水凝胶互穿相纳米复合材料

  本研究表明传统的溶胶-凝胶工艺可与光固化3D打印技术相匹配，通过自发的溶胶-凝胶转变降低打印过程对光固化的过度依赖，在保留材料本征特性的同时实现复杂宏观结构的制备，该策略可扩展到钛、铝、钒和锆等其他溶胶-凝胶体系，极大地扩展光固化3D打印的材料范围。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202204906