Першы этап даследавання быў сканцэнтраваны на выбары монамера, які б выступаў у якасці будаўнічага блока для палімернай смалы. Монамер павінен быў быць УФ-ацвярдзельным, мець адносна кароткі час зацвярдзення і праяўляць пажаданыя механічныя ўласцівасці, прыдатныя для прымянення ў умовах падвышаных нагрузак. Пасля тэставання трох патэнцыйных кандыдатаў каманда ў рэшце рэшт спынілася на 2-гідраксіэтылметакрылаце (назавем яго проста ГЭМА).
Пасля таго, як манамер быў зафіксаваны, даследчыкі вырашылі знайсці аптымальную канцэнтрацыю фотаініцыятара разам з адпаведным паяўніком для спалучэння HEMA. Два віды фотаініцыятараў былі правераны на іх гатоўнасць да зацвярдзення пад стандартным УФ-выпраменьваннем 405 нм, якое звычайна сустракаецца ў большасці сістэм SLA. Фотаініцыятары былі змяшаныя ў суадносінах 1:1 і змешаныя ў колькасці 5% па вазе для дасягнення найбольш аптымальнага выніку. Паяўнік, які выкарыстоўваўся б для палягчэння пашырэння ячэістай структуры HEMA, што прывяло б да «ўспянення», было крыху больш складана знайсці. Многія з правераных агентаў былі нерастваральнымі або іх было цяжка стабілізаваць, але каманда ў рэшце рэшт спынілася на нетрадыцыйным паяўніку, які звычайна выкарыстоўваецца з полістырападобнымі палімерамі.
Складаная сумесь інгрэдыентаў была выкарыстана для распрацоўкі канчатковай фотапалімернай смалы, і каманда прыступіла да 3D-друку некалькіх нескладаных CAD-праектаў. Мадэлі былі надрукаваны на 3D-прынтары Anycubic Photon у маштабе 1x і нагрэты пры тэмпературы 200°C на працягу да дзесяці хвілін. Цяпло расклала пенаўтваральнік, актывуючы пенаўтварэнне смалы і павялічваючы памеры мадэляў. Параўноўваючы памеры да і пасля пашырэння, даследчыкі разлічылі аб'ёмнае пашырэнне да 4000% (40x), што дазволіла 3D-друкаваным мадэлям пераадолець памерныя абмежаванні будаўнічай пласціны Photon. Даследчыкі лічаць, што гэтая тэхналогія можа быць выкарыстана для лёгкіх прымяненняў, такіх як аэрадынамічныя профілі або сродкі падтрымкі плавучасці, з-за надзвычай нізкай шчыльнасці пашыранага матэрыялу.
Час публікацыі: 30 верасня 2024 г.
