Forandrende resultater skubber 3D-print til den molekylære grænse

New University of Nottingham forskning beviser, at avancerede materialer, der indeholder molekyler, der skifter tilstand som reaktion på miljøstimuli såsom lys, kan fremstilles ved hjælp af 3-D-print.

Undersøgelsesresultaterne har potentialet til at øge de funktionelle muligheder for 3-D-printede enheder til industrier som elektronik, sundhedspleje og kvantecomputere.

Forskningen, ledet af Dr. Victor Sans Sangorrin fra Det Tekniske Fakultet og Dr. Graham Newton fra School of Chemistry, er publiceret i det akademiske tidsskrift, Avancerede materialer .

"Denne bottom-up tilgang til enhedsfremstilling vil skubbe grænserne for additiv fremstilling som aldrig før. Ved at bruge en unik integreret designtilgang, vi har demonstreret funktionel synergi mellem fotokrome molekyler og polymerer i en fuldt 3-D-printet enhed. Vores tilgang udvider værktøjskassen af ​​avancerede materialer til rådighed for ingeniører, der udvikler enheder til problemer i den virkelige verden, " forklarer Dr. Sans.

For at demonstrere deres koncept, holdet udviklede et fotoaktivt molekyle, der skifter fra farveløst til blåt, når det bestråles med lys. Farveændringen kan så vendes ved at blive udsat for ilt fra luften.

Forskerne 3-D-printede derefter kompositmaterialer ved at kombinere de fotoaktive molekyler med en skræddersyet polymer, giver et nyt materiale, der kan lagre information reversibelt.

Dr. Newton, sagde:"Vi kan nu tage ethvert molekyle, der ændrer egenskaber ved eksponering for lys, og udskrive dem til kompositter med næsten enhver form eller størrelse. I teorien, det ville være muligt reversibelt at kode noget ret komplekst som en QR-kode eller en stregkode, og tør derefter materialet rent, næsten som at rense en tavle med et viskelæder. Mens vores enheder i øjeblikket fungerer ved hjælp af farveændringer, denne tilgang kunne bruges til at udvikle materialer til energilagring og elektronik."