Revolutionaire nieuwe techniek om 3D-geprinte objecten te transformeren

Onderzoekers aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een 3D-printtechniek ontwikkeld die gebruikers in staat stelt om componenten van een 3D-geprint object uit te breiden. Zo kun je bijvoorbeeld objecten maken die je later nog kan laten groeien. Wow! Dat wordt oppassen met 3D-geprinte oordoppen…!

Normaal gesproken gaat het bij 3D-printing als volgt: je print laag op laag op laag en tijdens en na het printen harden de lagen uit. Zodra ze hard zijn, zijn ze hard en is de vorm finaal. Door het object te verwarmen, kun je het nog wel wat buigen, maar dat is het dan ook wel.

Dit komt doordat de chemische samenstelling verandert zodra een polymeer uithardt. Dit worden vaak ‘dode materialen’ genoemd.

De MIT-onderzoekers hebben bestudeerd wat er nou precies gebeurd met die chemische samenstelling van een uithardende polymeerlaag. Op basis van hun observaties hebben de onderzoekers speciale chemische samenstellingen ontworpen voor een polymeerfilament en dat gebruikt om objecten te 3D-printen.

Het resultaat was een aanpasbare polymeerlaag, waar de onderzoekers veranderingen bij aan konden brengen ná het uithardingsproces. Dit verruimt de mogelijkheden van 3D-geprinte objecten aanzienlijk.

Hierdoor kunnen complexere en flexibelere structuren worden gemaakt. Je print dus een materiaal en gebruikt licht om het in iets anders te veranderen of te laten groeien.

Aanvankelijk deden de onderzoekers dit via een methode die ze ‘living polymerization’ noemden, door de chemische samenstellingen van een polymeerlaag uit elkaar te halen door het gebruik van uv-licht. Dit bleek echter toch wat inefficiënt en onpraktisch omdat de snelle verandering van chemische samenstellingen moeilijk bleek te controleren en er schade aan het object kon optreden. Uiteindelijk kwamen ze uit bij een betere methode.

Deze doorbraak stelde de onderzoekers in staat om de chemische samenstellingen van een polymeerlaag accuraat te manipuleren om zo veranderingen en verbeteringen aan te brengen aan het 3D-geprinte object.

De chemische groep die gemanipuleerd werd in het onderzoek, zijn de zogenaamde TTC’s, die aanpasbaar zijn door organische katalysatoren die geactiveerd worden door een lichtbron. Vooral blauw led-licht zorgde ervoor dat de organische katalysatoren nieuwe monomeren vastmaakten aan de TTC’s, waardoor ze groeiden. Er moet nog wel het een en ander verbeterd worden aan het proces, maar de belofte is er.