Ученые из Технологического института Карлсруэ разработали чернила для стираемой 3D-печати. Представленная технология позволит удалять элементы напечатанных изделий и создавать новые на их месте. Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Существует множество технологий 3D-печати. Одним из наиболее точных методов является многофотонная литография или прямая лазерная запись – метод 3D-печати, в котором светочувствительный материал затвердевает в заданных местах под действием лазерного луча. Этот метод позволяет получать изделия с субмикронным размером структурных элементов. Одной из задач, стоящих перед разработчиками 3D-принтеров было создание метода обратимой печати.

Karlsruhe Institute of Technology

Cхема создания и удаления элементов из стираемых чернил. Markus M. Zieger et al. / Angewandte Chemie International Edition, 2017

Ученые решили эту задачу,разработав чернила для 3D-принтера с обратимыми связями. Представленный состав при затвердевании образует связи междуатомами серы S-S, которые легко разрушить специальными органическими растворителями. Для демонстрации технологии исследователи решили напечатать структурув виде боксерского ринга. В ней «столбы» и часть «тросов» состоят из акрилата – распространенного материала для 3D-печати, а оставшиеся «тросы» из стираемого вещества с дисульфидными S-S связями. Чтобы удалить временные компоненты полученную структуру помещали в раствор дитиотреитола, который разрушал дисульфидные связии «смывал» временные элементы, не оказывая никакого влияния на акрилатную основу.

Структуры, которые можно печатать таким способом имеют разрешение до 300 нанометров. Создатели сравнивают свою технологию с созданием временных поддерживающих конструкций для зданий или мостов, которые удаляются после завершения строительства. В качестве примера для применения создатели предлагают создавать чашки Петри сложной формы, чтобы контролировать рост микроорганизмов и изучать их реакцию наизменение окружающей среды после удаления напечатанных конструкций.

Это не первая разработка в области 3D-печати из Технологического института Карлсруэ. Недавно другая группа ученых разработала метод высококачественной печати стеклом. Эта работа была основана на похожем методе литографии.

Автор: Григорий Копиев