Инженеры Массачусетского технологического института разработали новую смолу для 3D-печати, которая образует два разных типа твёрдых веществ в зависимости от используемого света. Материал создаёт прочные структуры под воздействием ультрафиолетового света и легко растворяющиеся опоры под воздействием видимого света. Это усовершенствование устраняет необходимость вручную удалять опорные конструкции, потенциально повышая эффективность процессов 3D-печати для индивидуальных изделий, таких как слуховые аппараты и зубные имплантаты.

Новый метод позволяет растворять печатные подложки в различных безопасных для пищевых продуктов растворах, включая детское масло. Примечательно, что подложки могут растворяться даже в основном жидком ингредиенте исходной смолы, что обеспечивает непрерывную переработку материала подложки. После растворения смесь можно смешать со свежей смолой и использовать для будущих отпечатков.

«Теперь вы можете печатать — за один раз — многокомпонентные функциональные сборки с подвижными или взаимосвязанными деталями, а также смывать опоры», — говорит Николас Диако, аспирант, участвующий в исследовании. «Вместо того чтобы выбрасывать этот материал, вы можете перерабатывать его на месте и создавать гораздо меньше отходов. Это наша главная надежда».

Команда создала двухфазную смолу, смешав два коммерчески доступных мономера с третьим «связующим» мономером, который соединяет материалы под воздействием УФ-излучения. Эта комбинация позволяет одновременно печатать прочные конструкции и растворимые подложки с помощью синхронизированных импульсов УФ- и видимого света за один производственный цикл.

Исследователи успешно продемонстрировали эту технологию, напечатав сложные изделия, в том числе функциональные зубчатые передачи, замысловатые решётки и шар в квадратной раме. Профессор Джон Харт, заведующий кафедрой машиностроения Массачусетского технологического института, отметил: «Мы продолжим изучать возможности этого процесса и хотим разработать дополнительные смолы с таким же избирательным по длине волны поведением и механическими свойствами, необходимыми для долговечных изделий».

Исследование было поддержано несколькими организациями, в том числе Центром восприятия и интерактивного интеллекта в Гонконге, Национальным научным фондом США, Управлением военно-морских исследований США и Исследовательским управлением армии США. Полное исследование опубликовано в журнале Advanced Materials Technologies.

Источник