科學家開發針對可見光優化的實用新型3D列印樹脂

2020-12-24 cnBeta

據外媒報導,3D列印的一種方法是將液態樹脂選擇性地暴露在紫外線(UV)光下,使該樹脂硬化成固體。現在,科學家們已經開發出了一種新的樹脂,可以使用更安全、更節能的可見光。雖然已經可以在光敏樹脂上使用可見光,但硬化過程相當緩慢,因此在實際使用中並不實用。紫外光的工作速度要快得多,但它的能量需求--因此其成本也要高得多。

此外,過量的紫外線可能會傷害生物組織。這意味著它不能用於含有活細胞的組織的生物列印,也不能用於列印人體內部的結構。紫外線也不能像可見光那樣穿透樹脂,另外它的散射也更多。

考慮到這些局限性,來自德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員開發出了一種新的樹脂,它由單體、光氧催化劑(PRC)、兩種共引發劑和一種不透明劑等元素組成。

PRC吸收印表機上LED的可見光,促使電子在共引發劑之間轉移。這反過來又會導致單體聚合(硬化)。不透明劑有助於將這一過程限制在暴露在光線下的區域,提高列印解析度。在實驗室測試中,科學家們能夠列印出機械均勻的硬物和軟物,其特徵小於100微米。

每小時1.8英寸(46毫米)的最快列印速度,對於小件物品來說是比較實用的,但仍不到紫外光列印最高速度的一半。也就是說,據說可以通過提高可見光的強度,或者在樹脂中添加額外的化合物來提高這個數字。

有關該研究的論文近日發表在《ACS Central Science》雜誌上。

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