A primeira fase do estudo centrouse na selección dun monómero que actuase como bloque de construción da resina polimérica. O monómero tiña que ser curable por UV, ter un tempo de curado relativamente curto e mostrar propiedades mecánicas desexables adecuadas para aplicacións de maior tensión. O equipo, despois de probar a tres potenciais candidatos, finalmente decidiuse polo metacrilato de 2-hidroxietilo (chamaremos só HEMA).
Unha vez que o monómero estaba bloqueado, os investigadores propuxéronse buscar a concentración óptima de fotoiniciador xunto cun axente de expansión axeitado para emparellar o HEMA. Probáronse dúas especies de fotoiniciadores para determinar a súa vontade de curar baixo luces UV estándar de 405 nm que se atopan habitualmente na maioría dos sistemas SLA. Os fotoiniciadores combináronse nunha proporción de 1:1 e mesturáronse nun 5% en peso para obter o resultado máis óptimo. O axente espumante, que sería usado para facilitar a expansión da estrutura celular do HEMA, resultando en "escuma", foi un pouco máis complicado de atopar. Moitos dos axentes probados eran insolubles ou difíciles de estabilizar, pero o equipo finalmente optou por un axente de expansión non tradicional que se usa normalmente con polímeros semellantes ao poliestireno.
A complexa mestura de ingredientes utilizouse para formular a resina fotopolímera final e o equipo púxose a traballar na impresión en 3D dalgúns deseños CAD non tan complexos. Os modelos foron impresos en 3D nun Anycubic Photon a escala 1x e quentados a 200 °C durante dez minutos. A calor descompuxo o axente de vento, activando a acción espumante da resina e ampliando o tamaño dos modelos. Ao comparar as dimensións previas e posteriores á expansión, os investigadores calcularon expansións volumétricas de ata un 4000 % (40x), facendo que os modelos impresos en 3D superan as limitacións dimensionais da placa de construción do Photon. Os investigadores cren que esta tecnoloxía podería usarse para aplicacións lixeiras, como perfiles aerodinámicos ou axudas á flotabilidade debido á extremadamente baixa densidade do material expandido.
Hora de publicación: 30-09-2024
