Naukowcy opracowali metodę druku 3D z lateksu
Naukowcy z Virginia Tech przełamali kolejną barierę druku 3D z materiałów, które można zaliczyć do nietypowych i z których od lat nie udało się wydrukować niczego konkretnego. Po wielu próbach udało im się bowiem opracować skuteczną metodę fotopolimeryzacji lateksu.
Lateks należy do grupy dość nietypowych materiałów, ponieważ w rzeczywistości jest to emulsja polimerów oraz wody. Tworzywo to występuje w naturze, ale najczęściej otrzymuje się go syntetycznie, poprzez polimeryzację emulsyjną monomeru, takiego jak na przykład styren.
W przeszłości kilkukrotnie podejmowano próby drukowania 3D z tego tworzywa, ale niestety bez bardziej istotnych rezultatów. Główny problem z tym materiałem polega na tym, że aby z niego drukować trzeba przekształcić go w postać płynną, a w tym stanie skupienia zachowuje się on bardzo niestabilnie. Kiedy tylko coś do niego dodamy to emulsja ulega rozbiciu.
Naukowcom z Virginia Tech udało się przezwyciężyć ten problem. Opracowali oni swego rodzaju chemiczne „rusztowanie”, które pozwala na utrzymanie lateksu na miejscu. Dzięki takiej stabilizacji można było dodać do mieszaniny odpowiednich fotoinicjatorów, które przekształciły materiał w ciekły fotopolimer.
Stworzenie fotopolimeru okazało się jednak połową sukcesu. Pomimo, że proces utwardzania tego typu substancji przy pomocy światła UV jest znany od wielu lat, to druk 3D z tego materiału okazał się bardzo trudny. Wykonywane modele nie zachowywały prawidłowej geometrii, co mogło być efektem dryfowania cząsteczek lateksu poza obszar utwardzania.
Sposobem na rozwiązanie tego problemu okazało się opracowanie inteligentnego systemu optycznego, który monitoruje interakcję światła UV z materiałem, dokonując odpowiednich korekt w czasie rzeczywistym.
Dużym zaskoczeniem okazały się wyniki badań przeprowadzonych na gotowych wydrukach 3D z lateksu. Wykazały one, że modele te charakteryzują się bardzo wysoką wytrzymałością mechaniczną, silniejszą nawet niż ma to miejsce w przypadku lateksów elastomerowych.
Źródło: www.vtnews.vt.edu, www.fabbaloo.com
