La primera fase de l'estudi es va centrar a seleccionar un monòmer que actués com a element de construcció de la resina polimèrica. El monòmer havia de ser curable amb UV, tenir un temps de curat relativament curt i mostrar propietats mecàniques desitjables adequades per a aplicacions de més estrès. L'equip, després de provar tres candidats potencials, finalment es va instal·lar en el metacrilat de 2-hidroxietil (només l'anomenarem HEMA).
Un cop bloquejat el monòmer, els investigadors es van proposar trobar la concentració òptima del fotoiniciador juntament amb un agent de bufat adequat per emparellar l'HEMA. Es van provar dues espècies fotoiniciadores per determinar la seva voluntat de curar sota llums UV estàndard de 405 nm que es troben habitualment a la majoria dels sistemes SLA. Els fotoiniciadors es van combinar en una proporció 1:1 i es van barrejar al 5% en pes per obtenir el resultat més òptim. L'agent inflador, que s'utilitzaria per facilitar l'expansió de l'estructura cel·lular de l'HEMA, donant lloc a "espuma", va ser una mica més complicat de trobar. Molts dels agents provats eren insolubles o difícils d'estabilitzar, però finalment l'equip es va decidir per un agent de bufat no tradicional que s'utilitza habitualment amb polímers semblants al poliestirè.
La complexa barreja d'ingredients es va utilitzar per formular la resina fotopolímera final i l'equip es va posar a treballar en la impressió 3D d'uns quants dissenys CAD no tan complexos. Els models es van imprimir en 3D en un Anycubic Photon a escala 1x i es van escalfar a 200 ° C durant un màxim de deu minuts. La calor va descompondre l'agent inflador, activant l'acció d'escuma de la resina i ampliant la mida dels models. En comparar les dimensions prèvies i posteriors a l'expansió, els investigadors van calcular expansions volumèriques de fins a un 4000% (40x), fent que els models impresos en 3D superin les limitacions dimensionals de la placa de construcció del foton. Els investigadors creuen que aquesta tecnologia es podria utilitzar per a aplicacions lleugeres com ara aeroplanes o ajudes a la flotabilitat a causa de la densitat extremadament baixa del material expandit.
Hora de publicació: 30-set-2024
