Один із методів 3D-друку включає вибірковий вплив ультрафіолетового (СФ) світла на рідку смолу, в результаті чого смола перетворюється на тверде тіло. Тепер вчені розробили нову смолу, яка працює з більш безпечним і енергоефективним видимим світлом.
Хоча світлочутливі смоли вже можна використовувати у видимому світлі, процес відвердження йде досить повільно, що робить його непрактичним для реального використання. Ультрафіолетове світло працює набагато швидше, але його потреби в енергії - і, отже, його вартість - значно вища.
Крім того, надмірна кількість ультрафіолетового випромінювання може пошкодити біологічні тканини. Це означає, що його не можна використовувати для біопечатки тканин, що містять живі клітини, або для друку структур людського тіла.
Ультрафіолетове світло також не проникає в смолу так глибоко, як видиме світло, до того ж воно більше розсіюється.
Пам'ятаючи про ці обмеження, дослідники з Техаського університету в Остіні розробили нову смолу, яка складається з елементів, включаючи мономер, фотоокислювальний каталізатор (PRC), два співініціатори і опакувальний агент.
PRC поглинає видиме світло від світлодіодів на принтері, викликаючи перенесення електронів між співініціаторами.
Це, в свою чергу, викликає полімерізацію (ствердування) мономеру. Агент допомагає обмежити процес обробки тільки ділянками, схильними до впливу світла, покращуючи дозвіл друку.
У лабораторних випробуваннях вчені змогли надрукувати механічно однорідні жорсткі і м'які об'єкти з розмірами менше 100 мікрометрів (мікрометр становить одну мільйонну метра).
Найбільша швидкість друку - 46 мм на годину була відносно практичною для невеликих предметів, але все ж становила менше половини максимальної швидкості друку УФ-світлом. При цьому, як повідомляється, фігуру можна поліпшити, збільшивши інтенсивність видимого світла або додавши в смолу додаткові з'єднання.
Стаття про дослідження була нещодавно опублікована в журналі ACS Central Science.