Технология 3D-печати находит все более широкие применения в здравоохранении, биомедицинской инженерии, производстве и художественном дизайне. Однако в большинстве случаев одновременно возможно изготовление деталей только из одного материала. Увеличение числа одновременно используемых материалов приводит к усложнению конструкции, особенно в случае с послойным наращиванием фотополимеров.
В Висконсинском университете в Мадисоне разработан новый 3D-принтер, который решает эту проблему весьма остроумным способом: для печати используется материал, включающий два мономера, один из которых полимеризуется под воздействием видимого света, а второй — под воздействием ультрафиолетового света. В результате, управляя светом, можно менять свойства итогового изделия прямо в процессе печати, комбинируя два материала с разными свойствами.
На иллюстрации показана компьютерная модель детали, в которой фиолетовые участки соответствует жестким эпоксидным областям, отвержденным ультрафиолетовым излучением, а серые участки — мягким и эластичным акрилатныи областям, отвержденным видимым светом.
Основным препятствием, с которым столкнулись разработчики, была оптимизация химического состава исходных материалов. Ведь они должны быть нейтральны по отношению друг к другу и иметь одинаковое время отверждения, чтобы твердые и мягкие материалы в каждом слое заканчивали сушку примерно в одно и то же время.
Получив практическое подтверждение своей идеи, ученые хотят устранить выявленные недостатки и ответить на возникшие вопросы: например, какие другие комбинации мономеров можно использовать и можно ли использовать различные длины волны света для отверждения этих новых материалов.
Одной из областей применения 3D-печати по новой технологии является изготовление медицинских протезов, а также моделирование органов и тканей, которые студенты-медики могли бы использовать для обучения.
