Першы этап даследавання быў сканцэнтраваны на выбары манамера, які будзе выступаць у якасці будаўнічага блока для палімернай смалы. Манамер павінен быць адверджаны УФ-прамянямі, мець адносна кароткі час отвержденія і дэманстраваць жаданыя механічныя ўласцівасці, прыдатныя для прымянення з большымі нагрузкамі. Каманда пасля тэставання трох патэнцыйных кандыдатаў у рэшце рэшт спынілася на 2-гідраксіэтылметакрылаце (мы будзем называць яго проста HEMA).
Пасля таго, як манамер быў зафіксаваны, даследчыкі вырашылі знайсці аптымальную канцэнтрацыю фотаініцыятара разам з адпаведным пенаўтваральнікам для спалучэння HEMA. Два віды фотаініцыятараў былі правераны на іх гатоўнасць зацвярдзець пад стандартным ультрафіялетавым святлом з даўжынёй даўжыні 405 нм, які звычайна сустракаецца ў большасці сістэм SLA. Фотаініцыятары былі аб'яднаны ў суадносінах 1:1 і змешаны ў колькасці 5% па масе для дасягнення найбольш аптымальнага выніку. Успеньвальнік - які будзе выкарыстоўвацца для палягчэння пашырэння ячэістай структуры HEMA, што прыводзіць да "ўспеньвання" - было крыху больш складана знайсці. Многія з пратэставаных агентаў былі нерастваральныя або іх цяжка стабілізаваць, але каманда нарэшце спынілася на нетрадыцыйным пенаўтваральніку, які звычайна выкарыстоўваецца з палімерамі, падобнымі на полістырол.
Складаная сумесь інгрэдыентаў была выкарыстана для распрацоўкі канчатковай фотапалімернай смалы, і каманда прыступіла да 3D-друку некалькіх не вельмі складаных дызайнаў САПР. Мадэлі былі надрукаваны ў 3D на Anycubic Photon у маштабе 1x і награваліся пры 200°C на працягу дзесяці хвілін. Цяпло расклала пенаўтваральнік, актывізуючы ўспеньванне смалы і павялічваючы памеры мадэляў. Параўноўваючы памеры да і пасля пашырэння, даследчыкі падлічылі аб'ёмнае пашырэнне да 4000% (40x), пераадольваючы надрукаваныя на 3D-мадэлі абмежаванні па памерах зборнай пласціны Photon. Даследчыкі мяркуюць, што гэтая тэхналогія можа быць выкарыстана для лёгкіх прыкладанняў, такіх як аэракрылы або сродкі плавучасці, дзякуючы надзвычай нізкай шчыльнасці пашыранага матэрыялу.
Час публікацыі: 30 верасня 2024 г
