Novi 3D ispis za složene dizajne uz manje otpada

Slušni aparati, štitnici za zube, zubni implantati i druge visoko prilagođene strukture često su proizvodi 3D ispisa. Ove se strukture obično izrađuju putem fotopolimerizacije, vrste 3D ispisa koji koristi uzorke svjetlosti za oblikovanje i učvršćivanje smole, sloj po sloj.

Proces također uključuje tiskanje strukturnih nosača od istog materijala kako bi se proizvod držao na mjestu tijekom ispisa. Nakon što je proizvod potpuno oblikovan, nosači se ručno uklanjaju i obično se bacaju kao neupotrebljiv otpad.

Inženjeri MIT-a pronašli su način da zaobiđu ovaj posljednji korak, na način koji bi mogao značajno ubrzati proces 3D ispisa. Razvili su smolu koja se pretvara u dvije različite vrste krutih tvari, ovisno o vrsti svjetlosti koja je obasjava.

Ultraljubičasto svjetlo stvrdnjava smolu u vrlo otpornu krutu tvar, dok vidljiva svjetlost pretvara istu smolu u krutu tvar koja se lako otapa u određenim otapalima.

Tim je istovremeno izložio novu smolu uzorcima UV svjetla kako bi formirali čvrstu strukturu, kao i uzorcima vidljivog svjetla kako bi formirali nosače strukture. Umjesto da pažljivo odvajaju nosače, jednostavno su umočili otisnuti materijal u otopinu koja je otopila nosače, otkrivajući čvrsti, UV otisnuti dio.

Nosači se mogu otopiti u raznim sigurnim otapalima, uključujući ulje za bebe. Zanimljivo je da se nosači mogu otopiti čak i u glavnom tekućem sastojku izvorne smole, poput kocke leda u vodi. To znači da bi se materijal koji se koristi za ispis strukturnih nosača mogao kontinuirano reciklirati.

Nakon što se materijal nosača ispisane strukture otopi, ta se smjesa može izravno ponovno pomiješati sa svježom smolom i koristiti za ispis sljedećeg seta dijelova, zajedno s njihovim topljivim nosačima. 

Istraživači su primijenili novu metodu za ispis složenih struktura, uključujući funkcionalne zupčanike i zamršene rešetke.

Znanstveni rad objavljen u časopisu Advanced Materials Technologies, možete pronaći na ovoj poveznici.