韩国化学技术研究院、汉阳大学和世宗大学的研究人员近期开发出一种基于富硫聚合物的4D打印技术，该技术能响应热、光和磁场刺激，相关成果已发表于《先进材料》期刊。

石油精炼过程产生大量元素硫副产品，据美国地质调查局《2025年矿物商品摘要》数据，2024年全球硫产量约8500万吨。将这种丰富材料转化为高价值资源的技术开发日益重要，其中“硫塑料”作为循环材料受到关注。

硫塑料能传输传统塑料无法通过的红外光，适用于红外相机镜头，并具备捕获重金属的能力，可用于水净化系统。这些特性使其成为环保和资源循环的材料选择。

尽管有优势，硫塑料因内部紧密交联网络导致流动性差，难以用于复杂结构的3D打印。研究团队通过设计松散交联的硫聚合物网络，实现了材料的轻松挤出和打印。

通过控制聚合物的硫含量和交联结构，研究人员实现了具有形状记忆特性的4D打印。这些结构能在热或光作用下自主变形，无需机械系统。仅需近红外激光照射八秒，即可触发化学焊接，使打印组件无需粘合剂就能连接，实现复杂4D结构制造。

通过掺入20%磁性颗粒，团队开发出小于1厘米的软体机器人，无需外部电源即可自主移动。结合形状记忆和磁响应性，机器人能跟随外部磁场执行动作。

该技术具备闭环制造能力，使用后的4D结构可熔化并重新用作打印原料，实现100%材料回收，建立完整的资源循环系统。韩国化学技术研究院的金东均博士表示：“这项研究代表了将工业硫废料升级回收为先进机器人材料的首个实例。能够自主移动并可回收的智能材料，预计将成为未来软体机器人和自动化技术的关键驱动力。”

出版详情：作者：National Research Council of Science and Technology；标题：《4D printing technology uses waste sulfur to enable self-actuating soft robots》；发表于：《Advanced Materials》(2025)。