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高解像度3Dプリントのためのトリプレット・トリプレット・アニヒレーション光ポリメリゼーション

David K Limberg ¹, Ji-Hwan Kang ^1,2, Ryan C Hayward ^1,3

⁰Department of Polymer Science and Engineering, University of Massachusetts Amherst, Amherst, Massachusetts 01003, United States.

Journal of the American Chemical Society +

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2022年3月14日

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まとめ

トリプレット・トリプレット・アニヒレーション・フォトポリメリゼーション (TTAP) は,低強度LED光を使用してサブミクロン3Dプリントを可能にし,高強度レーザーシステムに低コストの代替品を提供します. この画期的な発明は特殊な機器を必要とせずに高解像度で実現できます

科学分野

材料科学
ポリマー化学
アディティブ製造

背景

2フォトンのポリメリゼーション (TPP) は高解像度3Dプリントを提供するが,高強度,パルスフェムト秒レーザーを必要とする.
既存の高解像度3Dプリント方法は,特殊なレーザーシステムに関連するコストと複雑さによって制限されています.

研究の目的

新規の3Dプリント技術としてトリプレット・トリプレット・アニヒレーション・フォトポリメリゼーション (TTAP) を導入し,実証する.
低強度,連続的に見えるLED光源を使用して3Dプリントでサブミクロン解像度を達成します.

主な方法

3D製造のためのトリプレット・トリプレット・アニヒレーション光ポリメリゼーション (TTAP) を利用した.
低光強度 (約10W/cm2) の連続可視LED光源を使用しています.
迅速な曝露時間 (約0. 1秒/ヴォクセル) を有するサブミクロメーターの特徴のサイズを達成した.

主要な成果

TTAPによる3Dプリントで示されたサブミクロン解像度.
高精度で様々なデザインを印刷しました.
パルス光源やコヒーレント光源なしで細かい特徴のサイズを達成する能力を示した.

結論

TTAPはサブミクロン3Dプリントの実行可能で低コストな代替手段を提供します
この技術は高価で複雑なレーザーシステムの必要性を排除します.
TTAPは複雑な3D構造を製造するのに適しており,並列化の可能性があります.