Հետազոտության առաջին փուլը կենտրոնացած էր մոնոմերի ընտրության վրա, որը կգործեր որպես պոլիմերային խեժի կառուցման նյութ: Մոնոմերը պետք է բուժելի լիներ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման միջոցով, ունենար համեմատաբար կարճ պնդման ժամանակ և ցուցադրեր ցանկալի մեխանիկական հատկություններ, որոնք հարմար էին ավելի բարձր սթրեսային կիրառությունների համար: Թիմը, երեք պոտենցիալ թեկնածուների փորձարկումից հետո, ի վերջո հաստատվեց 2-հիդրօքսիէթիլ մետակրիլատի վրա (մենք պարզապես կանվանենք այն HEMA):
Երբ մոնոմերը փակվեց, հետազոտողները ձեռնամուխ եղան գտնելու օպտիմալ ֆոտոսկիզատորի կոնցենտրացիան, ինչպես նաև համապատասխան փչող նյութ՝ HEMA-ին զուգակցելու համար: Ֆոտոինիցիատորի երկու տեսակներ փորձարկվել են 405 նմ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների տակ բուժվելու իրենց պատրաստակամության համար, որոնք սովորաբար հանդիպում են SLA համակարգերի մեծ մասում: Ֆոտոինիցիատորները համակցվել են 1:1 հարաբերակցությամբ և խառնվել են 5% քաշով` առավելագույն օպտիմալ արդյունքի համար: Փչող նյութը, որը կօգտագործվեր հեշտացնելու HEMA-ի բջջային կառուցվածքի ընդլայնումը, որը կհանգեցնի «փրփուրի», գտնելը մի փոքր ավելի բարդ էր: Փորձարկված նյութերից շատերը անլուծելի էին կամ դժվար էր կայունանալ, բայց թիմը վերջապես որոշեց ոչ ավանդական փչող նյութը, որը սովորաբար օգտագործվում էր պոլիստիրոլի նմանվող պոլիմերների հետ:
Բաղադրիչների բարդ խառնուրդն օգտագործվել է վերջնական ֆոտոպոլիմերային խեժը ձևավորելու համար, և թիմը սկսել է աշխատել 3D տպագրության վրա մի քանի ոչ այնքան բարդ CAD նմուշներ: Մոդելները 3D տպագրվել են Anycubic Photon-ի վրա 1x մասշտաբով և տաքացվել 200°C-ում մինչև տասը րոպե: Ջերմությունը քայքայել է փչող նյութը՝ ակտիվացնելով խեժի փրփրացող ազդեցությունը և ընդլայնելով մոդելների չափերը։ Համեմատելով ընդլայնումից առաջ և հետո չափերը՝ հետազոտողները հաշվարկել են մինչև 4000% (40x) ծավալային ընդլայնումներ՝ 3D տպագրված մոդելները դուրս մղելով Ֆոտոնի կառուցման ափսեի ծավալային սահմանափակումներից: Հետազոտողները կարծում են, որ այս տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել թեթև կիրառությունների համար, ինչպիսիք են աերոֆայլերը կամ լողացող սարքերը՝ ընդլայնված նյութի չափազանց ցածր խտության պատճառով:
Հրապարակման ժամանակը՝ Sep-30-2024
