Зерттеудің бірінші кезеңі полимер шайырының құрылыс материалы ретінде әрекет ететін мономерді таңдауға бағытталды. Мономер ультракүлгін сәулеленуге төзімді, салыстырмалы түрде қысқа мерзімді кебу уақыты болуы және жоғары кернеулі қолданбаларға қолайлы қажетті механикалық қасиеттерді көрсетуі керек болды. Үш әлеуетті кандидатты сынақтан өткізгеннен кейін, топ ақырында 2-гидроксиэтилметакрилатты (біз оны тек HEMA деп атаймыз) таңдады.
Мономер бекітілгеннен кейін, зерттеушілер HEMA-ны жұптастыру үшін оңтайлы фотоинициатор концентрациясын және тиісті үрлеу агентін табуға кірісті. Екі фотоинициатор түрі SLA жүйелерінің көпшілігінде жиі кездесетін стандартты 405 нм ультракүлгін сәулелермен қатаюға дайындығы тексерілді. Фотоинициаторлар 1:1 қатынасында біріктіріліп, ең оңтайлы нәтижеге қол жеткізу үшін салмағы бойынша 5% араластырылды. HEMA жасушалық құрылымының кеңеюін жеңілдету үшін қолданылатын үрлеу агентін табу сәл қиынырақ болды. Сыналған агенттердің көпшілігі ерімейтін немесе тұрақтандыру қиын болды, бірақ топ ақырында полистирол тәрізді полимерлермен әдетте қолданылатын дәстүрлі емес үрлеу агентін таңдады.
Ингредиенттердің күрделі қоспасы фотополимер шайырының соңғы нұсқасын жасау үшін пайдаланылды және команда бірнеше онша күрделі емес CAD дизайндарын 3D басып шығарумен жұмыс істей бастады. Модельдер Anycubic Photon құрылғысында 1x масштабта 3D басып шығарылды және 200°C температурада он минутқа дейін қыздырылды. Жылу үрлегіш агентті ыдыратып, шайырдың көбіктену әрекетін белсендіріп, модельдердің өлшемін кеңейтті. Кеңейтуге дейінгі және кейінгі өлшемдерді салыстыра отырып, зерттеушілер 4000%-ға (40x) дейінгі көлемдік кеңеюлерді есептеді, бұл 3D басып шығарылған модельдерді Photon құрастыру тақтасының өлшемдік шектеулерінен асып түсті. Зерттеушілер бұл технологияны кеңейтілген материалдың тығыздығы өте төмен болғандықтан, аэрофоль немесе қалқымалы құралдар сияқты жеңіл қолданбалар үшін пайдалануға болады деп санайды.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 30 қыркүйек
