横滨国立大学新树脂可重复打印超十次,几乎零降解,突破光固化3D打印回收极限
日本横滨国立大学的研究人员开发出一种用于立体光刻成型的光固化树脂,该树脂可熔化并重新打印超过十次,且材料降解极少。

这项发表在《ACS Omega》上的研究,旨在解决立体光刻成型的一个重大局限:一旦通过紫外光固化,传统树脂会形成高度交联的聚合物网络,耐热且耐溶剂,这使得它们在生命周期结束时的回收极为困难,因此很少被回收。
该团队以蒽为核心构建材料,蒽是一种分子键能随光和热而结合与断裂的化合物。紫外光照射触发光二聚作用,使树脂交联固化为固体,而加热则逆转该反应,使其恢复为可打印的液体。
由于该树脂通过逐步聚合固化,无需在紫外固化体系中通常需要添加的光引发剂等助剂。组分复杂性的降低以及回收过程中污染源的消除,为其重复利用创造了条件。

测试涵盖单光子微立体光刻成型和双光子光刻,后者可实现亚微米级分辨率。在重复试验中,研究人员使用加热方式擦除打印物,并重新打印字母“YNU”,循环次数超过十次。
在另一项测试中,将一个打印的立方体加热至150°C保持15分钟,然后重新打印成一个圆盘。
力学测试显示,弹性模量在第一次和第二次循环之间上升了约9%,这一变化归因于累积热效应,而非光化学降解。
根据该研究,最小固化线宽达到0.61微米,至少比此前文献中报道的同类可回收树脂精细一个数量级。
论文指出,研究团队的下一步工作是使该材料适用于更大规模的打印平台,同时改善其长期稳定性。
05-21 18:24
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