4D打印技术是当今世界上十分新颖的一种粘接成型技术,所谓4D打印结构是指该结构具有允许自身向另一维度反应的性质。这种创新结构可以在不需要人类交互的情况下改变形状,且使用3D打印方式来自动化生产这些结构也会大大节省时间和金钱,故而在未来具有广阔的应用前景。这些技术领域的存在不仅为工程师提供了更多的机会,也同样为设计者提供了更多新的想法。由于现有材料的局限性,智能材料在解决设计或工程问题上具备更大的发挥空间,其应用范围涵盖可穿戴材料到机器人以及新型传感器的制造应用。在此应用范围内,对湿度和温度产生响应的智能结构已经有了成功的先例,例如麻省理工学院的研究者们创造出了一种可以在水中自行折叠的结构。而本文目的是创造一个前所未有的可以对光刺激进行反应的创新结构,该种创新结构将极大地促进太阳能领域和医疗领域等的发展。通过3D打印方式成型的该种结构,无需使用电力即可随太阳光路径发生变形,因而在提高太阳能电池生产率等方面具有极大的应用前景。本文使用基于树脂曝光聚合成型的光固化3D打印技术进行研究,为实现预期目标,本文进行了若干次含荧光材料光敏树脂打印实验。在介绍了关于光固化成型原理和实验涉及的两个过程相关内容之后,由于4D打印技术和荧光技术已经存在,本文将会着重介绍打印的整体过程和相关思路。本文最初预期设计一种可以对光刺激进行机械反应的结构,在接受刺激时发生折叠变形,其制造过程采用多材料3D打印技术进行。由于需要响应光刺激,材料组分需要使用偶氮苯,但是由于缺乏资源和处理偶氮苯的安全环境,该方式未被采用。因此,为体现响应光刺激的性质,本文设计了一种使用荧光材料来进行光刺激响应的结构,该种通过荧光反应体现光刺激响应能力的设计思路是前所未有的。根据这一想法本文进行了若干实验并比较了两种不同类型的打印方式:上成型光固化和下成型光固化。此外,在液态光敏树脂中引入的荧光材料也有两种不同的类型,一种是荧光液体,另一种是荧光粉末。同时,本文还对固化树脂的颜色对其成型结果的影响做了研究,进而确定了最佳成型材料。实验结果表明,下成型光固化装置是实现荧光结构打印的最佳选择,且最好的荧光介质是荧光粉末,因为粉末的浓度相对液体来说更好控制。在实验过程中发现浅色的固化树脂如白色,黄色甚至透明(本文使用的是透明树脂)会具有更好的效果,因为荧光粉末的发光效果不会受到影响进而干扰实验效果。