Принцип жидкой 3D-печати заключается в послойном отвердении жидкого фоточувствительного полиуретана под действием света. Чтобы перейти к печати следующего слоя, платформа с моделью поднимается, постепенно обретая заданную форму. Проблема в том, что застывающий, еще липкий полимер нужно перемещать очень аккуратно, что существенно замедляет процесс печати, рассказывает IE.

Инженеры из Сандийской национальной лаборатории сравнили этот процесс с выпечкой. «После того как вы испекли печенье, ему надо дать остыть. Если вы попытаетесь оторвать горячее печенье от противня, оно будет слишком мягким и сломается. То же происходит с 3D-принтером, если печатать слои быстро. Модель окажется кривой», — пояснила Леа Эпплханс, участница проекта.

Команда разработали инновационный метод охлаждения материала после печати при помощи двух источников света: синего и ультрафиолетового. На эту идею их натолкнули методы двухволновой печати с полимеризацией акрила и непрерывной жидкой печати (CLIP). Печать идет как обычно, слой за слоем, но второй источник света предотвращает полимеризацию на дне кюветы, чтобы модель не прилипала. Следовательно, деталь можно перемещать быстрее.

Вместо акрила инженеры взяли дициклопентадиен, который применяется при производстве красок и огнетушителей. Для того чтобы он лучше полимеризировался, они изменили базовые компоненты материала с акриловых на олефиновые. Это позволило повысить прочность моделей.

Главная цель исследователей — расширить для инженеров и дизайнеров диапазон используемых полимеров, чтобы им проще было выбирать подходящий материал для своих проектов.

Новая технология позволяет создавать живые 3D-ткани с необходимой структурой для имплантации в головной мозг с целью лечения травм и заболеваний. Доклинические эксперименты показали, что такой подход обладает большим потенциалом для регенерации ткани мозга у людей.