在软体机器人、生物医学器件等前沿领域，智能材料能够在外界刺激下从二维薄膜转变为三维结构，展现出巨大应用潜力。然而，介电弹性体材料长期以来面临着一大技术瓶颈：难以实现复杂三维结构的可逆形变，这严重制约了其功能设计与实际应用。

针对这一挑战，宁夏大学化学化工学院（省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室）冒杰副教授团队，在“化学工程与技术”教育部“双一流”学科建设经费持续支持下，取得了突破性进展。研究团队首次提出了一种剪切辅助数字光处理（DLP）4D打印介电弹性体策略。该方法通过对介电液晶弹性体（DLCEs）的力学性能进行时空编程，成功在电场驱动下实现了复杂三维结构的可控、可逆变形。在此基础上，团队引入逆向设计算法，完成了对目标三维形貌的高保真重构，为解决软材料可控变形及非线性力学行为设计等关键科学问题提供了全新的技术路径。实验结果显示，基于该策略发展的打印工艺与设计框架，成功实现了从仿生花朵到地形模型等多种复杂曲面的电驱重构，清晰展示了其在软体机器人、可植入生物医疗设备等领域的广阔应用前景。

该研究成果以“Spatiotemporally programmed dielectric liquid crystal elastomer: Electro-reversible 3D morphing via inverse 4D printing”为题，发表于国际顶级期刊《Science Advances》。宁夏大学硕士研究生赵卉垚为论文第一作者，通讯作者为冒杰副教授，浙江大学肖锐研究员和毛国勇研究员。宁夏大学为第一完成单位，浙江大学为合作单位。研究得到了宁夏大学彭志科教授以及浙江大学罗英武教授的悉心指导和帮助。感谢国家自然科学基金、中央引导地方科技专项资金对该研究的支持。

该成果是宁夏大学在功能电介质材料与智能制造交叉学科方向取得的又一重要创新标志，显著提升了我校在智能材料与先进制造领域的学术影响力与创新能力，为化学工程与技术“双一流”学科的建设提供了有力支撑。

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb2289