Прва фаза студије била је фокусирана на избор мономера који би служио као градивни блок за полимерну смолу. Мономер је морао бити УВ-отврдљив, имати релативно кратко време очвршћавања и показивати пожељна механичка својства погодна за примене са већим напрезањем. Тим се, након тестирања три потенцијална кандидата, на крају одлучио за 2-хидроксиетил метакрилат (назваћемо га једноставно ХЕМА).
Када је мономер био фиксиран, истраживачи су кренули у проналажење оптималне концентрације фотоиницијатора, заједно са одговарајућим средством за надувавање како би упарили HEMA. Две врсте фотоиницијатора су тестиране на њихову спремност да се стврдну под стандардним УВ светлима од 405 nm, која се обично налазе у већини SLA система. Фотоиницијатори су комбиновани у односу 1:1 и помешани са 5% по тежини за најоптималнији резултат. Средство за надувавање – које би се користило за олакшавање ширења ћелијске структуре HEMA, што резултира „пенењем“ – било је мало теже пронаћи. Многа од тестираних средстава су била нерастворљива или их је било тешко стабилизовати, али се тим коначно одлучио за нетрадиционално средство за надувавање које се обично користи са полимерима сличним полистирену.
Комплексна мешавина састојака је коришћена за формулисање финалне фотополимерне смоле, а тим је почео да ради на 3Д штампању неколико не тако сложених CAD дизајна. Модели су 3Д штампани на Anycubic Photon-у у размери 1x и загревани на 200°C до десет минута. Топлота је разложила средство за надувавање, активирајући пењење смоле и ширећи величину модела. Након упоређивања димензија пре и после експанзије, истраживачи су израчунали волуметријска проширења до 4000% (40x), померајући 3Д штампане моделе изван димензионалних ограничења Фотонове плоче за израду. Истраживачи верују да би се ова технологија могла користити за лагане примене као што су аеродинамички профили или помагала за пловност због изузетно ниске густине експандираног материјала.
Време објаве: 30. септембар 2024.
