Tahap pertama penelitian difokuskan pada pemilihan monomer yang akan bertindak sebagai blok penyusun resin polimer. Monomer tersebut harus dapat diawetkan dengan sinar UV, memiliki waktu pengawetan yang relatif singkat, dan menunjukkan sifat mekanis yang diinginkan untuk aplikasi dengan tekanan yang lebih tinggi. Setelah menguji tiga kandidat potensial, tim akhirnya memutuskan untuk menggunakan 2-hidroksietil metakrilat (sebut saja HEMA).
Setelah monomer terkunci, para peneliti mulai mencari konsentrasi fotoinisiator yang optimal beserta agen peniup yang tepat untuk dipasangkan dengan HEMA. Dua spesies fotoinisiator diuji kemampuannya untuk mengeras di bawah sinar UV standar 405 nm yang umum ditemukan di sebagian besar sistem SLA. Fotoinisiator dikombinasikan dengan rasio 1:1 dan dicampur dengan 5% berat untuk hasil yang paling optimal. Agen peniup – yang akan digunakan untuk memfasilitasi perluasan struktur seluler HEMA, sehingga menghasilkan 'pembusaan' – agak sulit ditemukan. Banyak agen yang diuji tidak larut atau sulit distabilkan, tetapi tim akhirnya memutuskan untuk menggunakan agen peniup non-tradisional yang biasanya digunakan dengan polimer seperti polistirena.
Campuran bahan-bahan yang kompleks digunakan untuk memformulasi resin fotopolimer akhir, dan tim mulai mengerjakan pencetakan 3D beberapa desain CAD yang tidak terlalu rumit. Model-model tersebut dicetak 3D pada Anycubic Photon skala 1x dan dipanaskan pada suhu 200°C hingga sepuluh menit. Panas tersebut menguraikan bahan peniup, mengaktifkan aksi pembusaan resin, dan memperluas ukuran model. Setelah membandingkan dimensi sebelum dan sesudah ekspansi, para peneliti menghitung ekspansi volumetrik hingga 4000% (40x), mendorong model cetak 3D melampaui batasan dimensi pelat bangunan Photon. Para peneliti yakin teknologi ini dapat digunakan untuk aplikasi ringan seperti aerofoil atau alat bantu apung karena kepadatan material yang diekspansi sangat rendah.
Waktu posting: 30-Sep-2024
