კვლევის პირველი ეტაპი ფოკუსირებული იყო მონომერის შერჩევაზე, რომელიც იმოქმედებდა როგორც სამშენებლო ბლოკი პოლიმერული ფისისთვის. მონომერი უნდა ყოფილიყო ულტრაიისფერი სხივებით განკურნებადი, ჰქონოდა შედარებით მოკლე გამკვრივების დრო და გამოეჩინა სასურველი მექანიკური თვისებები, რომელიც შესაფერისია მაღალი სტრესის გამოყენებისთვის. გუნდი, სამი პოტენციური კანდიდატის ტესტირების შემდეგ, საბოლოოდ დასახლდა 2-ჰიდროქსიეთილის მეთაკრილატზე (ჩვენ მას უბრალოდ HEMA-ს დავარქმევთ).
მას შემდეგ, რაც მონომერი ჩაკეტილი იყო, მკვლევარებმა დაიწყეს ოპტიმალური ფოტოინიციატორის კონცენტრაციის პოვნა და შესაბამისი აფეთქების აგენტი HEMA-სთან დასაწყვილებლად. ორი ფოტო ინიციატორი სახეობა შემოწმდა მათი მზადყოფნის გამო განკურნება სტანდარტული 405nm UV ნათურებით, რომლებიც ჩვეულებრივ გვხვდება SLA სისტემებში. ფოტოინიციატორები გაერთიანდა 1:1 თანაფარდობით და შერეული იყო 5% წონით ყველაზე ოპტიმალური შედეგისთვის. აფეთქების აგენტი - რომელიც გამოიყენებოდა HEMA-ს ფიჭური სტრუქტურის გაფართოების გასაადვილებლად, რაც გამოიწვევს "ქაფიანობას" - უფრო რთული საპოვნელი იყო. ბევრი შემოწმებული აგენტი იყო უხსნადი ან ძნელად სტაბილიზაცია, მაგრამ გუნდი საბოლოოდ დასახლდა არატრადიციულ აფეთქებულ აგენტზე, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება პოლისტიროლის მსგავსი პოლიმერებით.
ინგრედიენტების რთული ნარევი გამოიყენეს საბოლოო ფოტოპოლიმერული ფისის ფორმულირებისთვის და გუნდმა დაიწყო მუშაობა 3D ბეჭდვაზე რამდენიმე არც თუ ისე რთული CAD დიზაინის შესახებ. მოდელები 3D დაბეჭდილი იყო Anycubic Photon-ზე 1x მასშტაბით და გაცხელდა 200°C-ზე ათ წუთამდე. სიცხემ დაშალა აფეთქების აგენტი, გაააქტიურა ფისის ქაფიანი მოქმედება და გააფართოვა მოდელების ზომა. გაფართოებამდე და შემდგომი განზომილებების შედარებისას, მკვლევარებმა გამოთვალეს მოცულობითი გაფართოებები 4000%-მდე (40x), რითაც 3D დაბეჭდილი მოდელები გადალახეს ფოტონის აგებული ფირფიტის განზომილებიანი შეზღუდვების გადალახვით. მკვლევარები თვლიან, რომ ეს ტექნოლოგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას მსუბუქ აპლიკაციებში, როგორიცაა აეროფოლიები ან ბუასილის დამხმარე საშუალებები, გაფართოებული მასალის უკიდურესად დაბალი სიმკვრივის გამო.
გამოქვეყნების დრო: სექ-30-2024
