科学家开发针对可见光优化的实用新型3D打印树脂

2020年09月18日 09:54 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,3D打印的一种方法是将液态树脂选择性地暴露在紫外线(UV)光下,使该树脂硬化成固体。现在,科学家们已经开发出了一种新的树脂,可以使用更安全、更节能的可见光。虽然已经可以在光敏树脂上使用可见光,但硬化过程相当缓慢,因此在实际使用中并不实用。紫外光的工作速度要快得多,但它的能量需求--因此其成本也要高得多。

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此外,过量的紫外线可能会伤害生物组织。这意味着它不能用于含有活细胞的组织的生物打印,也不能用于打印人体内部的结构。紫外线也不能像可见光那样穿透树脂,另外它的散射也更多。

考虑到这些局限性,来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员开发出了一种新的树脂,它由单体、光氧催化剂(PRC)、两种共引发剂和一种不透明剂等元素组成。

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PRC吸收打印机上LED的可见光,促使电子在共引发剂之间转移。这反过来又会导致单体聚合(硬化)。不透明剂有助于将这一过程限制在暴露在光线下的区域,提高打印分辨率。在实验室测试中,科学家们能够打印出机械均匀的硬物和软物,其特征小于100微米。

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每小时1.8英寸(46毫米)的最快打印速度,对于小件物品来说是比较实用的,但仍不到紫外光打印最高速度的一半。也就是说,据说可以通过提高可见光的强度,或者在树脂中添加额外的化合物来提高这个数字。

有关该研究的论文近日发表在《ACS Central Science》杂志上。

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