Tədqiqatın birinci mərhələsi polimer qatranı üçün tikinti bloku rolunu oynayacaq monomerin seçilməsinə yönəldilmişdir. Monomer ultrabənövşəyi şüalarla müalicə edilə bilən, nisbətən qısa müalicə müddətinə malik olmalı və daha yüksək gərginlikli tətbiqlər üçün uyğun arzu olunan mexaniki xassələri göstərməli idi. Komanda, üç potensial namizədi sınaqdan keçirdikdən sonra, nəticədə 2-hidroksietil metakrilat üzərində qərarlaşdı (bunu sadəcə HEMA adlandıracağıq).
Monomer kilidləndikdən sonra tədqiqatçılar HEMA-nı cütləşdirmək üçün müvafiq üfürmə agenti ilə birlikdə optimal fotobaşlatıcı konsentrasiyanı tapmaq üçün yola çıxdılar. SLA sistemlərinin əksəriyyətində rast gəlinən standart 405 nm UV işıqları altında müalicəyə hazır olduqları üçün iki fotobaşlatıcı növ sınaqdan keçirildi. Fotobaşlatıcılar 1:1 nisbətində birləşdirildi və ən optimal nəticə üçün 5% çəkidə qarışdırıldı. HEMA-nın hüceyrə strukturunun genişlənməsini asanlaşdırmaq üçün istifadə ediləcək və nəticədə "köpüklənməyə" səbəb olan üfürmə agentini tapmaq bir az çətin idi. Yoxlanılan agentlərin çoxu həll olunmur və ya sabitləşdirilməsi çətin idi, lakin komanda nəhayət polistirola bənzər polimerlərlə birlikdə istifadə edilən qeyri-ənənəvi üfürmə agenti üzərində qərarlaşıb.
Komponentlərin mürəkkəb qarışığı son fotopolimer qatranını formalaşdırmaq üçün istifadə edildi və komanda bir neçə mürəkkəb olmayan CAD dizaynlarının 3D çapı üzərində işləməyə başladı. Modellər 1x miqyasda Anycubic Photon üzərində 3D çap edilmiş və on dəqiqəyə qədər 200°C-də qızdırılmışdır. İstilik üfürmə agentini parçaladı, qatranın köpüklənmə təsirini aktivləşdirdi və modellərin ölçüsünü genişləndirdi. Genişlənmədən əvvəlki və sonrakı ölçüləri müqayisə etdikdən sonra tədqiqatçılar 4000%-ə (40x) qədər həcmli genişlənmələri hesabladılar və 3D çap modellərini Fotonun quruluş lövhəsinin ölçülü məhdudiyyətlərini aşdılar. Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, bu texnologiya genişlənmiş materialın son dərəcə aşağı sıxlığına görə aerofillər və ya üzmə yardımları kimi yüngül tətbiqlər üçün istifadə edilə bilər.
Göndərmə vaxtı: 30 sentyabr 2024-cü il
