麻省理工学院的工程师们开发出一种新型 3D 打印树脂,可根据所用光线形成两种不同类型的固体。该材料在紫外线下可形成坚固的结构,而在可见光下则形成易于溶解的支撑结构。这一进步消除了手动移除支撑结构的需要,从而有望提高助听器和牙科植入物等定制产品 3D 打印的效率。
研究人员开发出一种树脂,它可以根据照射在其上的光的类型转变为两种不同的固体:紫外线将树脂固化成高弹性固体,而可见光将相同的树脂变成易溶于某些溶剂的固体。

图片来源:研究人员提供;麻省理工学院新闻
这种新方法可以使打印的支撑材料溶解于各种食品级溶液中,包括婴儿油。值得注意的是,支撑材料甚至可以溶解于原始树脂的主要液体成分中,从而实现支撑材料的持续回收利用。溶解后,混合物可以重新与新鲜树脂混合,用于未来的打印。
“现在,你只需一次打印就能打印出包含可移动或互锁部件的多部件功能组件,而且基本上可以清洗掉支撑结构,”参与这项研究的研究生尼古拉斯·迪亚科说道。“你不用把这些材料扔掉,而是可以在现场回收利用,从而减少浪费。这才是最终的希望。”
该团队将两种市售单体与第三种“桥接”单体混合,制成了双相树脂,这种“桥接”单体可在紫外线下将两种材料连接在一起。这种组合能够在单次生产过程中,利用紫外线和可见光的定时脉冲,同时打印耐用结构和可溶解支撑。
研究人员成功展示了这项技术,打印了包括功能性齿轮系、复杂格子以及方形框架内的球体等复杂物体。麻省理工学院机械工程系主任约翰·哈特教授指出:“我们将继续研究该工艺的极限,并希望开发出更多具有这种波长选择性和耐用产品所需机械性能的树脂。”
这项研究得到了多个机构的支持,包括香港感知与互动智能中心、美国国家科学基金会、美国海军研究办公室和美国陆军研究办公室。完整的研究报告发表在《先进材料技术》杂志上。
来源:news.mit.edu