硅橡胶弹性体因其具有良好的生物相容性、柔性以及弹性,被广泛应用于生物医药、柔性可拉伸电子设备以及柔性机器人等领域。实现硅橡胶弹性体的3D打印有助于其结构的自由构筑,使硅橡胶弹性体的应用更具灵活性。但目前用于改变硅橡胶流变性质的触变剂较少,对硅橡胶的弹性有不利的影响,且不利于调控硅橡胶的力学性能。在本工作中,我们发展了一种可用于直接墨水书写的硅橡胶墨水,在具备良好的3D打印成型能力的同时,实现了对力学性能的调控,并成功应用在摩擦纳米发电机上。我们利用聚四氟乙烯微粉作为触变剂,与硅橡胶液体前驱体混合,开发了可直接墨水书写的硅橡胶墨水,其中聚四氟乙烯粉体作为触变剂,起到调控粘度和流变性能的作用,还避免了常见的气相二氧化硅触变剂引起的硅橡胶力学性能随时间恶化的现象。配制的墨水具有良好的剪切变稀流变特性,所打印的弹性体的分辨率可达600 μm。打印的硅橡胶/聚四氟乙烯复合弹性体展现出了超弹性和循环稳定性。其压缩应变可达60%且在1000次压缩循环后只有极小的应变损失,拉伸断裂伸长率可达483%。通过调节固化剂的比例,我们还实现了刚度可调的硅橡胶弹性体的3D打印。利用上述打印技术和材料,我们还设计了 一款圆筒型的垂直接触-分离式摩擦纳米发电机,用3D打印硅橡胶/聚四氟乙烯复合弹性体材料作为摩擦层和回复机制,用聚乳酸材料打印出器件的外壳,成功制作了一个全打印的摩擦纳米发电机。其电压输出与电流输出会在一定范围内随着按压频率的增大而增大,最大电压和电流输出分别为150V和3.3 μA。我们进一步开发了硅橡胶液体前驱体和石墨烯粉体混合的导电墨水,与硅橡胶/聚四氟乙烯绝缘墨水配合,3D打印出了电极与摩擦层一体化的核壳结构的单电极式摩擦纳米发电机。初步研究表明该器件的输出电压对压力和拉伸具有良好的敏感性。这种结构将有助于解决电极与摩擦层的弹性模量不匹配的问题。