科學(xué)家研發(fā)3D聚合物固化新方法

在3D打印材料領(lǐng)域，由于SLA樹脂比FDM塑料更耐溶劑和耐熱，這意味著它們可以賦予更廣泛的性能和零件分辨率。這些特性使光聚合樹脂材料對醫(yī)療保健和航空航天公司都具有吸引力，但尺寸精度差卻限制了其有效性。

隨著生物打印應(yīng)用中越來越多地使用該技術(shù)，以高水平的分辨率和控制進(jìn)行打印的能力變得至關(guān)重要。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）開發(fā)了一種新的方法，用于提高在SLA 3D打印過程中硬化聚合物速率。

新方法涉及從直徑恒定的AFM懸臂懸吊納米圓柱探針，使其與樹脂保持接觸。此外，該團(tuán)隊還部署了計算流體動力學(xué)（CFD），作為對發(fā)生的力進(jìn)行建模和分析的一種方式。

在測試中，將探針定期放入液體樹脂中，研究人員發(fā)現(xiàn)固化速度不僅取決于強(qiáng)度，還取決于其他因素。例如，光束圖案的大小也很重要，整體光效率可能會超過更強(qiáng)烈的曝光效果。

在進(jìn)一步的評估中，科學(xué)家限制了光劑量以保持樹脂處于液態(tài)，并且通過反復(fù)曝光，他們能夠表征其擴(kuò)散。為了證明最終“空間地圖”的成功，NIST團(tuán)隊3D打印了一個環(huán)形物體，降低了其光照水平以降低其分辨率。

在初步研究成功之后，科學(xué)家們致力于繼續(xù)開發(fā)他們的方法，以理解SLA 3D打印的其他元素。隨著進(jìn)一步的進(jìn)步，該團(tuán)隊的流程可以生成一張加工圖，從而可以制造出更多個性化的義肢和牙科材料。