३डी प्रिंटिंग विस्तारणीय रेझिन

अभ्यासाच्या पहिल्या टप्प्यात, पॉलिमर रेझिनसाठी मूलभूत घटक म्हणून काम करेल अशा मोनोमरची निवड करण्यावर लक्ष केंद्रित करण्यात आले होते. तो मोनोमर UV-क्युरेबल असणे, त्याचा क्युर होण्याचा कालावधी तुलनेने कमी असणे, आणि उच्च ताणाच्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य असलेले इष्ट यांत्रिक गुणधर्म दर्शवणे आवश्यक होते. संघाने, तीन संभाव्य पर्यायांची चाचणी केल्यानंतर, अखेरीस २-हायड्रॉक्सीइथिल मेथॅक्रिलेट (आपण त्याला फक्त HEMA म्हणू) निवडला.

एकदा मोनोमर निश्चित झाल्यावर, संशोधकांनी HEMA सोबत जोडण्यासाठी योग्य ब्लोइंग एजंटसह इष्टतम फोटोइनिशिएटरची सांद्रता शोधण्यास सुरुवात केली. बहुतेक SLA प्रणालींमध्ये सामान्यतः आढळणाऱ्या मानक 405nm UV प्रकाशाखाली क्युअर होण्याच्या क्षमतेसाठी दोन प्रकारच्या फोटोइनिशिएटरची चाचणी घेण्यात आली. सर्वोत्तम परिणामासाठी फोटोइनिशिएटर 1:1 प्रमाणात एकत्र करून वजनानुसार 5% प्रमाणात मिसळण्यात आले. ब्लोइंग एजंट शोधणे थोडे अधिक अवघड होते – ज्याचा उपयोग HEMA च्या पेशीय संरचनेच्या विस्तारास मदत करण्यासाठी केला जाईल, ज्यामुळे 'फेस' तयार होईल. चाचणी केलेल्या अनेक एजंट्समध्ये अविद्राव्यता होती किंवा त्यांना स्थिर करणे कठीण होते, परंतु अखेरीस संघाने पॉलिस्टीरिनसारख्या पॉलिमरसोबत सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या एका अपारंपरिक ब्लोइंग एजंटची निवड केली.

घटकांचे गुंतागुंतीचे मिश्रण वापरून अंतिम फोटोपॉलिमर रेझिन तयार करण्यात आले आणि टीमने काही फारसे गुंतागुंतीचे नसलेले CAD डिझाइन्स ३डी प्रिंट करण्याचे काम सुरू केले. हे मॉडेल्स एनीक्यूबिक फोटॉनवर १x स्केलमध्ये ३डी प्रिंट करण्यात आले आणि त्यांना २००°C तापमानावर दहा मिनिटांपर्यंत गरम करण्यात आले. उष्णतेमुळे ब्लोइंग एजंटचे विघटन झाले, ज्यामुळे रेझिनची फेस येण्याची क्रिया सक्रिय झाली आणि मॉडेल्सचा आकार वाढला. आकार वाढण्यापूर्वी आणि नंतरच्या परिमाणांची तुलना केल्यावर, संशोधकांनी ४०००% (४० पट) पर्यंतच्या आकारमान वाढीची गणना केली, ज्यामुळे ३डी प्रिंट केलेले मॉडेल्स फोटॉनच्या बिल्ड प्लेटच्या आकारमानाच्या मर्यादांच्या पलीकडे गेले. संशोधकांचा विश्वास आहे की, वाढलेल्या पदार्थाच्या अत्यंत कमी घनतेमुळे, या तंत्रज्ञानाचा उपयोग एअरफॉइल्स किंवा तरंगण सहाय्यकांसारख्या हलक्या वजनाच्या अनुप्रयोगांसाठी केला जाऊ शकतो.