Pirmā pētījuma fāze bija vērsta uz monomēra izvēli, kas darbotos kā polimēru sveķu celtniecības bloks. Monomēram bija jābūt sacietējamam ar UV starojumu, ar salīdzinoši īsu sacietēšanas laiku, un tam jābūt vēlamām mehāniskām īpašībām, kas piemērotas lielāka sprieguma lietojumiem. Pēc trīs potenciālo kandidātu pārbaudes komanda galu galā apmetās uz 2-hidroksietilmetakrilātu (mēs to sauksim tikai par HEMA).
Kad monomērs bija bloķēts, pētnieki nolēma atrast optimālo fotoiniciatora koncentrāciju kopā ar atbilstošu putošanas līdzekli, ar ko savienot HEMA. Tika pārbaudītas divas fotoiniciatoru sugas, lai noteiktu to gatavību sacietēt standarta 405 nm UV gaismā, kas parasti ir sastopama lielākajā daļā SLA sistēmu. Lai iegūtu optimālāko rezultātu, fotoiniciatori tika apvienoti attiecībā 1: 1 un sajaukti 5% no svara. Putošanas līdzekli, ko izmantotu, lai veicinātu HEMA šūnu struktūras paplašināšanos, izraisot “putošanu”, bija nedaudz grūtāk atrast. Daudzi no pārbaudītajiem līdzekļiem bija nešķīstoši vai grūti stabilizējami, taču komanda beidzot izvēlējās netradicionālu putu līdzekli, ko parasti izmanto ar polistirolam līdzīgiem polimēriem.
Sarežģītais sastāvdaļu maisījums tika izmantots, lai formulētu galīgos fotopolimēra sveķus, un komandai bija jāstrādā pie dažu ne tik sarežģītu CAD dizainu 3D drukāšanas. Modeļi tika 3D izdrukāti uz Anycubic Photon 1x mērogā un karsēti 200 ° C temperatūrā līdz desmit minūtēm. Siltums sadalīja putošanas līdzekli, aktivizējot sveķu putošanas darbību un paplašinot modeļu izmērus. Salīdzinot izmērus pirms un pēc izplešanās, pētnieki aprēķināja tilpuma palielinājumus līdz 4000% (40x), izspiežot 3D drukātos modeļus, pārsniedzot fotona konstrukcijas plāksnes izmēru ierobežojumus. Pētnieki uzskata, ka šo tehnoloģiju varētu izmantot viegliem lietojumiem, piemēram, aerosoliem vai peldspējas palīglīdzekļiem, jo paplašinātā materiāla blīvums ir ārkārtīgi zems.
Izlikšanas laiks: 30. septembris 2024
