从纳米尺度到宏观尺度的长度尺度,用于快速体积制造物体的影像影像

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 增材制造 增材制造 增材制造

背景情况:

• 以光为媒介的3D打印已经取得了显著的进步,从立体石刻到体积学方法,如色谱.
• 假影技术使复杂结构的高速,高精度3D打印成为可能.
• 在体积3D打印中纳米尺度控制 (<100nm) 仍然是一个未被充分探索的领域.

研究的目的:

• 为了在3D打印的聚合物材料中实现同时的纳米,微和宏尺度控制.
• 在纳米尺度特征制造中利用聚合诱导的微相分离 (PIMS) 在光学过程中.
• 为了证明复杂的,多元组件结构的快速,单步制造,具有控制的纳米特征.

主要方法:

• 使用聚合诱导微相分离 (PIMS) 集成与光学.
• 通过调整大分子链传递剂的链长和质量分数来控制纳米域的大小.
• 优化的树脂组件用于制造具有微尺度特征 (80微米) 的刚性材料.

主要成果:

• 在3D打印材料中展示了纳米领域尺寸的精确操纵.
• 在纳米,微型和宏观尺度上同时控制特征大小.
• 成功地制造出复杂的多组件结构,包括一个功能性的水轮,在一个步骤中以高的建造速度.

结论:

• 结合PIMS和色谱方法,可以在多个长度尺度上对材料结构进行前所未有的控制.
• 这种方法扩大了功能纳米材料的设计可能性.
• 潜在的应用包括聚合物电解质膜,生物医学输送系统和半透性微囊.