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  • 现在MIT化学家已经开发出一种3-D印刷技术,使他们能够打印对象,然后返回并添加改变材料的化学成分和机械性能的新的聚合物。这些新的聚合物可通过光被重新激活。

    现在MIT化学家已经开发出一种3-D印刷技术,使他们能够打印对象,然后返回并添加改变材料的化学成分和机械性能的新的聚合物。这些新的聚合物可通过光被重新激活。

    图片:德敏刘和耶利米·约翰逊

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技术能够适应3-d印刷

现在MIT化学家已经开发出一种3-D印刷技术,使他们能够打印对象,然后返回并添加改变材料的化学成分和机械性能的新的聚合物。这些新的聚合物可通过光被重新激活。

一旦制造完成,对象可以通过添加新的聚合物来改变。


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立体印刷技术使得有可能迅速地通过在一个精确确定的图案沉积在聚合物层层制造的物体。一旦这些对象都完成后,形成所述材料的聚合物是“死” - 即,它们不能被延伸以形成新的聚合物链。

现在澳门太阳城最新网站的化学家已经开发出一种技术,使他们能够打印对象,然后回去,并添加改变材料的化学成分和力学性能的新型聚合物。研究人员还可以融合两个或多个打印对象在一起以形成更复杂的结构。

“这个想法是,你可以打印的材料,并随后采取材料,利用光的材料演变成别的东西,或增长将物料进一步,”耶利米约翰逊,化学澳门太阳城最新网站芬美意的职业发展副教授说。

这种技术可以极大地扩展了可与3-D打印创建对象的复杂性强,说明在扬的做法纸张的高级作者说。 13问题 ACS中央科学。该论文的第一作者是前澳门太阳城最新网站博士后陈茂和研究生余味区。

活性聚合

的用于3-D打印,也称为添加剂制造的最常用的技术之一,是立体平版印刷。通过光照射到单体的液体溶液,塑料和其它材料的积木,立体光刻设备可以直到最后的形状完成形成的固体聚合物的层。

几年前,约翰逊和他的同事们着手通过采取被称为技术“活性聚合”,它产生其生长可被停止并重新启动以后材料的优点来创建自适应3-D-印刷结构。

在2013年,研究人员证明,他们可以利用一种类型的聚合通过紫外线刺激的新的功能添加到3-D印刷材料。打印对象之后,研究人员使用紫外光掰开在某些点的聚合物中,创建称为自由基反应性非常高的分子。然后这些基团会结合到新的单体从围绕对象的溶液中,将它们结合成原始材料。

“优势有,你可以开灯和链长,你关灯,他们停下来,”约翰逊说。 “原则上,你可以重复无限,他们可以继续成长和发展。”

然而,这种方法被证明是过于损害的物质和难以控制,因为自由基是这样的反应。

新特性

在他们下力气,研究人员设计了也是由光激活新的聚合物,但在一个稍微不同的方式。各聚合物的含有像一个折叠起来手风琴的化学基团。这些化学基团,被称为的TTC,可以通过由光导通有机催化剂被激活。当来自LED的蓝色光在催化剂上照射,其附加到的TTC新单体,使它们伸出。这些单体在整个结构均匀地掺入,他们给出的材料的新性能。

“这就是本文的突破:我们确实有一个真正的生存方式,我们可以采取的宏观材料和我们想要的方式发展他们,”约翰逊说。

在里面 ACS中央科学 纸,研究人员证明,它们可以结合改变材料的机械性能,如刚性,且其化学性质,包括疏水性(亲合性为水)的单体。他们还表明,他们可以使材料膨胀,并响应于温度通过加入某种类型的单体的合同。

研究人员也用这种方法来两个结构熔合在一起,通过在其中它们与彼此接触的区域明亮的光。

西里尔·博耶,化学工程在新南威尔士大学的副教授,谁没有参与这项研究,描述的研究是“一个鼓舞人心的纸‘活’能够成长和使用可见光复制凝胶的产生和phot要么edox催化剂。通过合并两个领域,高分子科学与材料科学,约翰逊和他的同事设计的新的热响应凝胶,并克服凝胶的制备目前的限制。”

这种技术的一个限制是,所述有机催化剂需要无氧环境。现在研究人员正在测试已报告催化类似的聚合,但可以在氧气存在的情况下,使用其它催化剂。

这项研究是由美国国家科学基金会资助。


主题: 化学, 研究, 科学学院, 3-d印刷, 化学工程, 聚合物, 美国国家科学基金会(NSF), 制造业

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