Првата фаза од студијата беше фокусирана на избор на мономер кој ќе дејствува како градежен блок за полимерната смола. Мономерот мораше да биде стврднувачки на UV зрачење, да има релативно кратко време на стврднување и да покажува посакувани механички својства погодни за апликации со поголем стрес. Тимот, по тестирање на три потенцијални кандидати, на крајот се одлучи за 2-хидроксиетил метакрилат (ќе го наречеме само HEMA).
Откако мономерот беше заклучен, истражувачите се обидоа да ја пронајдат оптималната концентрација на фотоиницијатор заедно со соодветен агенс за дување со кој ќе се поврзе HEMA. Два вида фотоиницијатори беа тестирани за нивната подготвеност да се стврднат под стандардни 405nm UV светла кои најчесто се наоѓаат во повеќето SLA системи. Фотоиницијаторите беа комбинирани во сооднос 1:1 и измешани во 5% од тежината за најоптимален резултат. Средството за дување - кое ќе се користи за олеснување на ширењето на клеточната структура на HEMA, што резултира со „пенење“ - беше малку потешко да се најде. Многу од тестираните агенси беа нерастворливи или тешки за стабилизирање, но тимот конечно се одлучи за нетрадиционален агенс за дување кој обично се користи со полимери слични на полистирен.
Комплексната мешавина од состојки беше искористена за формулирање на конечната фотополимерна смола, а тимот почна да работи на 3D печатење на неколку не толку сложени CAD дизајни. Моделите беа 3D печатени на Anycubic Photon на скала од 1x и загревани на 200°C до десет минути. Топлината го разгради средството за дување, активирајќи го дејството на пенење на смолата и зголемувајќи ја големината на моделите. По споредување на димензиите пред и по експанзијата, истражувачите пресметаа волуметриски проширувања до 4000% (40x), туркајќи ги 3D печатените модели над димензионалните ограничувања на плочата за градење на Photon. Истражувачите веруваат дека оваа технологија би можела да се користи за лесни апликации како што се аеропрофили или помагала за пловење поради екстремно малата густина на експандираниот материјал.
Време на објавување: 30 септември 2024 година
