კვლევის პირველი ფაზა ფოკუსირებული იყო მონომერის შერჩევაზე, რომელიც პოლიმერული ფისის საშენი ბლოკის როლს შეასრულებდა. მონომერი უნდა ყოფილიყო ულტრაიისფერი გამოსხივებისადმი მდგრადი, ჰქონოდა შედარებით მოკლე გამკვრივების დრო და გამოევლინა სასურველი მექანიკური თვისებები, რომლებიც შესაფერისი იყო მაღალი დატვირთვის მქონე აპლიკაციებისთვის. სამი პოტენციური კანდიდატის ტესტირების შემდეგ, გუნდმა საბოლოოდ 2-ჰიდროქსიეთილ მეტაკრილატზე (ჩვენ მას უბრალოდ HEMA-ს ვუწოდებთ) შეაჩერა არჩევანი.
მონომერის დაფიქსირების შემდეგ, მკვლევარებმა დაიწყეს ფოტოინიციატორის ოპტიმალური კონცენტრაციისა და HEMA-ს შესაერთებელი შესაბამისი ამაფორიაქებლის პოვნა. ფოტოინიციატორის ორი სახეობა გამოიცადა სტანდარტული 405 ნმ ულტრაიისფერი ნათურების ქვეშ გამყარების უნარის დასადგენად, რომლებიც ხშირად გვხვდება SLA სისტემების უმეტესობაში. ფოტოინიციატორები შეურიეს 1:1 თანაფარდობით და შეურიეს 5%-იანი წონით წილით ყველაზე ოპტიმალური შედეგის მისაღწევად. ამაფორიაქებელი აგენტის პოვნა, რომელიც გამოყენებული იქნებოდა HEMA-ს უჯრედული სტრუქტურის გაფართოების ხელშესაწყობად, რაც „ქაფის“ წარმოქმნას გამოიწვევდა, ცოტა უფრო რთული აღმოჩნდა. გამოცდილი აგენტების უმეტესობა უხსნადი ან ძნელად სტაბილიზებული იყო, მაგრამ საბოლოოდ გუნდი არატრადიციულ ამაფორიაქებელ აგენტზე შეაჩერა არჩევანი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება პოლისტიროლის მსგავს პოლიმერებთან.
ინგრედიენტების რთული ნარევი გამოყენებული იქნა ფოტოპოლიმერული ფისის საბოლოო ფორმულირებისთვის და გუნდმა რამდენიმე არც თუ ისე რთული CAD დიზაინის 3D ბეჭდვაზე დაიწყო მუშაობა. მოდელები 3D დაიბეჭდა Anycubic Photon-ზე 1x მასშტაბით და გაცხელდა 200°C-ზე ათ წუთამდე. სითბომ დაშალა აფეთქების აგენტი, გაააქტიურა ფისის ქაფის მოქმედება და გააფართოვა მოდელების ზომა. გაფართოებამდე და გაფართოებამდელი და შემდგომი ზომების შედარების შემდეგ, მკვლევრებმა გამოთვალეს მოცულობითი გაფართოება 4000%-მდე (40x), რამაც 3D დაბეჭდილი მოდელები Photon-ის საკონსტრუქციო ფირფიტის განზომილებიან შეზღუდვებს გადააჭარბა. მკვლევრები თვლიან, რომ ეს ტექნოლოგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას მსუბუქი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა აეროფრთები ან ამომგდები საშუალებები, გაფართოებული მასალის უკიდურესად დაბალი სიმკვრივის გამო.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 30 სექტემბერი
