Adaptief 3D-printen

15 januari 2017, 00:00
Adaptief 3D-printen
Adaptief 3D-printen
Driedimensionaal printen ('3D-printen') maakt het mogelijk om snel voorwerpen te fabriceren door volgens een nauwkeurig vastgelegd patroon dunne laagjes polymeer op elkaar aan te brengen. Zodra het voorwerp gereed is, zijn de polymeren waaruit het is opgebouwd echter 'dood' – dat wil zeggen dat het niet mogelijk is er nieuwe polymeerketens aan 'vast te knopen'.
Onderzoekers van het MIT zijn er in geslaagd om een techniek te ontwikkelen waarmee objecten kunnen worden geprint waaraan later nieuwe polymeren kunnen worden toegevoegd die de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen veranderen. Ook is het met de nieuwe techniek mogelijk twee of meer geprinte objecten aan elkaar te lassen om zo complexere stucturen te creëren.
Al in 2013 ontdekten de onderzoekers dat het mogelijk was onder invloed van UV-licht de polymeren op bepaalde plaatsen te breken, waardoor uiterst reactieve 'vrije radicalen' ontstaan. Hier kunnen dan nieuwe monomeren uit een oplossing die het voorwerp omgeeft, aan worden gekoppeld. Deze methode is echter lastig te beheersen omdat vrije radicalen eigenlijk te reactief zijn.
De onderzoekers, onder leiding van professor Jeremiah Johnson, hebben nu polymeren ontwikkeld die onder invloed van licht op een andere manier reageren. Elk van die polymeren bevat chemische groepen (zogenaamde TTC's) die zich als een opgevouwen accordeon gedragen. Deze groepen worden geactiveerd door organische katalysatoren onder invloed van blauw licht. Dan worden nieuwe monomeren aan de TTC's gekoppeld waardoor deze langer worden. Omdat de monomeren gelijkmatig in de structuur worden opgenomen, krijgt deze nieuwe eigenschappen.
Een nadeel van de nieuwe techniek is dat dit proces vooralsnog alleen in een zuurstofvrije omgeving kan plaatsvinden. De onderzoekers testen echter andere katalysatoren die ook in aanwezigheid van zuurstof gebruikt kunnen worden.

 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items