维度网讯，英国诺丁汉大学（University of Nottingham）与加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）的研究人员开发出一种新型树脂化学体系，可抑制计算轴向光刻（CAL）体积增材制造工艺中导致零件翘曲和融合的过热问题。
CAL工艺通过将光投射到旋转的树脂槽中，一次性固化整个3D对象。该技术依赖自由基聚合（FRP）构建零件，但反应一旦触发便会快速放热，引发Trommsdorff效应（凝胶效应）。这一自增强循环导致较热区域的树脂固化更快、释放更多热量，进而扭曲或融合本应保持独立的结构特征。发表在《自然通讯》（Nature Communications）上的研究显示，将可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合引入常见的CAL树脂，可显著降低放热失控，而该现象此前限制了这一技术的精度与规模化应用。
研究团队以常见的CAL树脂——四丙烯酸季戊四醇酯为测试对象，发现未添加RAFT试剂的打印件在聚合过程中温升达59摄氏度。在添加名为CPBD的二硫代苯甲酸酯类RAFT试剂后，当添加量为0.1%时温升降至27°C，添加量为0.3%时进一步降至3.5°C。热成像与阴影成像结果表明，不含RAFT试剂的树脂在数分钟内出现过度固化，而含有0.2% RAFT试剂的树脂在物体形成两分钟后仍未出现过度固化现象。
该化学体系还解决了热浮力问题——一种由热驱动对流导致零件在打印过程中发生移位的缺陷。在使用标准FRP树脂打印时，一个由三个不同大小球体组成的测试对象融合成一整体；使用RAFT配方后，它们成型为独立且间距正确的零件，特征间分辨率达到150微米。研究作者还打印了嵌套和互锁几何结构，并利用RAFT试剂保留的活性端基，在打印后将额外的聚合物涂层接枝到成品零件上。研究团队表示，这一步骤可为未来的多材料制造提供支持。
