Израильские ученые разработали нерастворимые фотоинициаторы для более эффективной DLP-печати

Группа ученых Еврейского университета в Иерусалиме под руководством профессора Шломо Магдасси разработала нерастворимые фотоинициаторы из композитных наночастиц, повышающие эффективность фотополимерной 3D-печати.Шломо Магдасси должен быть знаком нашим читателям по компании Nano Dimension, разработавшей струйный 3D-принтер DragonFly 2020. В качестве расходных материалов для DragonFly 2020 используются различные наночернила, создаваемые профессором Магдасси и его коллегами. На этот раз команда представила новое решение для SLA/DLP-печати с использованием водных растворов, да еще и с повышенной энергоэффективностью и скоростью. Новая методика не требует использования токсичных растворителей, делая процесс привлекательным для применения в биомедицинских исследованиях. Кроме того, новые фотоинициаторы поглощают ультрафиолетовое излучение примерно в 300 раз более эффективно, чем лучшие коммерчески доступные водорастворимые аналоги.«Для фотополимеризации необходимы фотоинициаторы, распадающиеся на свободные радикалы под воздействием света. Мы докладываем о новой группе фотоинициаторов для 3D-печати, основанной на гибридных полупроводниковых-металлических наночастицах. В отличие от обычных фотоинициаторов, распадающихся под воздействием радиации, эти частицы формируют свободные радикалы в результате фотокаталитического процесса. Поглощение света полупроводниковыми участками наностержней сопровождается разделением заряда и переходом электронов на металлические кончики, что позволяет формировать радикалы в ходе окислительно-восстановительных реакций в аэробных условиях», – пишут исследователи. Другими словами, вместо преобразования обычных фотоинициаторов в молекулы кислорода с высокой энергией, то есть свободные радикалы, необходимые для формирования полимерных цепей, заряд передается кислороду в воде. При этом само снижение содержания кислорода в воде по мере интеграции молекул в полимерные цепи способствует более эффективной полимеризации. Дополнительным плюсом ученые считают сравнительно высокое поперечное сечение наночастиц, играющее на руку в процессах двухфотонной полимеризации и позволяющее эффективно использовать подобные фотоинициаторы для печати субмикронных структур в высоком разрешении. «Полупроводниковые и металлические сегменты наночастиц можно изменять в плане состава, размера, формы и относительного положения ради оптимальной эффективности в процессах фотополимеризации, включая 3D-печать», – указывают исследователи. В частности, можно выбирать длину волны поглощаемого излучения, регулируя ширину запрещенной зоны, а также использовать различные покрытия для применения в растворах с разными химическими составами. Доклад исследовательской команды опубликован по этой ссылке. А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.