3D-друк – це класна та універсальна технологія з безліччю застосувань. Однак досі вона була обмежена одним – розміром 3D-принтера.
Це може незабаром змінитися. Команда вчених з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробила піну, яка може розширюватися до 40 разів порівняно з її початковим розміром.
«У сучасному виробництві загальноприйнятим обмеженням є те, що деталі, виготовлені за допомогою адитивних або субтрактивних виробничих процесів (таких як токарні верстати, фрезерні верстати або 3D-принтери), повинні бути меншими за самі машини, які їх виготовляють, оброблені, скріплені, зварені або склеєні для формування більших конструкцій».
«Ми розробили спінену преполімерну смолу для літографічного адитивного виробництва, яка може розширюватися після друку, виготовляючи деталі, об’єм яких до 40 разів перевищує початковий. Кілька структур їх виробляють».
Спочатку команда обрала мономер, який мав стати будівельним блоком полімерної смоли: 2-гідроксіетилметакрилат. Потім їм потрібно було знайти оптимальну концентрацію фотоініціатора, а також відповідний піноутворювач для поєднання з 2-гідроксіетилметакрилатом. Після багатьох спроб команда зупинилася на нетрадиційному піноутворювачі, який зазвичай використовується з полімерами на основі полістиролу.
Після того, як вони нарешті отримали остаточний фотополімерний матеріал, команда надрукувала на 3D-принтері кілька простих CAD-проектів та нагріла їх до 200°C протягом десяти хвилин. Остаточні результати показали, що структура розширилася на 4000%.
Дослідники вважають, що цю технологію тепер можна використовувати в легких виробах, таких як аеродинамічні профілі або засоби підвищення плавучості, а також в аерокосмічній, енергетичній, будівельній та біомедичній галузях. Дослідження було опубліковано в ACS Applied Materials & Interface.
Час публікації: 19 квітня 2023 р.