日本横滨国立大学研发可循环超十次的高精度3D打印树脂
2026-05-22 17:25
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维度网讯,日本横滨国立大学(Yokohama National University)的研究人员开发了一种用于立体光刻工艺的光固化树脂,该材料可熔化并重新打印超过十次,且降解程度极低。循环次数远优于同类可回收树脂通常仅能实现的一至三个周期。这项成果发表在《ACS Omega》上,旨在解决立体光刻技术的一大瓶颈:传统树脂经紫外光固化后形成高度交联的聚合物网络,耐热且耐溶剂,使得报废后的回收困难且不常见。

研究团队以蒽(anthracene)为基材构建材料。蒽是一种分子键在光和热作用下能形成和断裂的化合物。紫外光照射会触发光二聚化反应,将树脂交联成固体,而加热可将该反应逆转,使其恢复为可打印的液体。由于这种树脂通过逐步聚合固化,因而无需紫外光系统通常所需的添加剂光引发剂。成分复杂性的降低以及回收过程中污染源的消除,为材料的重复利用提供了可能。

测试涵盖了单光子微立体光刻和双光子光刻两种工艺,后者可实现亚微米级分辨率。在重复试验中,研究人员在十个循环以上完成了打印、加热擦除并重新打印字母“YNU”的操作。另一项测试中,一个打印的立方体被加热至150摄氏度并保持15分钟,随后重新打印成一个圆盘。力学测试显示,弹性模量在第一和第二次循环之间上升了约9%,这一变化归因于累积的热效应,而非光化学分解。根据研究,最小固化线宽达0.61微米,至少比先前文献报道的同类可回收树脂精细一个数量级。论文指出,研究团队下一步将致力于使该材料适应更大规模的打印平台,同时提高其长期稳定性。

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