La unua fazo de la studo fokusiĝis al la elekto de monomero, kiu funkcius kiel la konstrubriketo por la polimera rezino. La monomero devis esti UV-kuracebla, havi relative mallongan kuradtempon, kaj montri dezirindajn mekanikajn ecojn taŭgajn por aplikoj kun pli alta streso. La teamo, post testado de tri eblaj kandidatoj, fine elektis 2-hidroksietilan metakrilaton (ni simple nomos ĝin HEMA).
Post kiam la monomero estis ŝlosita, la esploristoj celis trovi la optimuman koncentriĝon de fotoiniciatilo kune kun taŭga blovilo por pariĝi kun la HEMA. Du fotoiniciatilaj specioj estis testitaj pri ilia preteco hardi sub normaj 405nm UV-lumoj, kiuj estas ofte troveblaj en la plej multaj SLA-sistemoj. La fotoiniciatiloj estis kombinitaj en proporcio de 1:1 kaj miksitaj je 5% laŭ pezo por la plej optimuma rezulto. La blovilo - kiu estus uzata por faciligi la vastiĝon de la ĉela strukturo de la HEMA, rezultante en "ŝaŭmado" - estis iom pli malfacile trovebla. Multaj el la testitaj agentoj estis nesolveblaj aŭ malfacile stabiligeblaj, sed la teamo fine elektis netradician blovilon tipe uzatan kun polistiren-similaj polimeroj.
La kompleksa miksaĵo de ingrediencoj estis uzata por formuli la finan fotopolimeran rezinon, kaj la teamo eklaboris pri 3D-presado de kelkaj ne tiom kompleksaj CAD-dezajnoj. La modeloj estis 3D-presitaj sur Anycubic Photon je 1x-skalo kaj varmigitaj je 200°C dum ĝis dek minutoj. La varmo malkomponis la blovagenton, aktivigante la ŝaŭman agon de la rezino kaj vastigante la grandecon de la modeloj. Komparante antaŭ- kaj post-vastiĝajn dimensiojn, la esploristoj kalkulis volumetrajn vastiĝojn de ĝis 4000% (40x), puŝante la 3D-presitajn modelojn preter la dimensiajn limojn de la konstruplato de la Photon. La esploristoj kredas, ke ĉi tiu teknologio povus esti uzata por malpezaj aplikoj kiel aertavoletoj aŭ floshelpoj pro la ekstreme malalta denseco de la vastigita materialo.
Afiŝtempo: 30-a de septembro 2024
