Sempre più vernici, incluse vernici e inchiostri da stampa, nonché otturazioni dentarie, sono fotocatalizzate, tuttavia non è possibile produrre una rete polimerica uniforme e il materiale tende a essere fragile, il che limita il fotopolimero in tre dimensioni. Applicazioni nei settori della stampa, biomedicale e microelettronica. Nella rivista Angewandte Chemie, i ricercatori hanno proposto un nuovo metodo, basato sul metacrilato, per creare un polimero duro a reticolazione uniforme, anche ad alta risoluzione per la stampa 3D.
La fotopolimerizzazione è di solito una polimerizzazione a catena radicale: l'iniziatore viene decomposto in radicali liberi mediante energia luminosa e attacca il monomero, come il doppio legame C = C nel gruppo vinilico, formando un nuovo radicale libero, attaccando più singoli. E combinare con esso per diventare il punto di partenza della crescita della rete polimerica.
Nuovi metodi per controllare la fotopolimerizzazione dei radicali liberi e migliorare le proprietà del materiale tendono a rallentare il processo di polimerizzazione, che non è l'ideale per la stampa 3D: la fase di illuminazione breve è fondamentale per l'alta risoluzione spaziale e il tempo di produzione economico. .
Un gruppo di ricerca guidato da Robert Liska della Technical University di Vienna (Austria) ha sviluppato un nuovo metodo. I fotopolimeri a base di metacrilato non inibiscono il processo di indurimento e utilizzano il vinil solfonato esterificato (EVS) come agente di trasferimento della catena perché può essere facilmente separato dalla propria parte per attivare il processo. .
Se una rete di polimeri in crescita attacca l'EVS invece di un altro monomero, viene formato un intermedio che si divide rapidamente per formare una catena polimerica terminata e un gruppo altamente reattivo (tosil) nella rete, che a sua volta Si innescherà una nuova reazione a catena: più EVS è stato aggiunto, più breve è la lunghezza media della catena della rete polimerica, poiché le catene polimeriche più corte mantengono una maggiore mobilità, il rischio di rottura durante il processo di polimerizzazione è contrassegnato. ridotto Contrariamente agli agenti di trasferimento di catena convenzionali, la polimerizzazione non è inibita in questo nuovo processo, poiché la presenza di intermedi stabili o di fasi di reazione reversibili è vantaggiosa, quindi è vantaggioso isolare il gruppo tosilico.
Per testarlo, i ricercatori hanno utilizzato un copolimero di metacrilato per creare una struttura campione simile a uno stent: lo spessore è 50 μm, che è ben risolto nella struttura di ogni strato.Il materiale è molto uniforme, resistente ma elastico e resistente agli urti. Elevata resistenza alla trazione Queste proprietà possono essere regolate modificando il numero di EVS aggiunti. Senza EVS, il materiale sarà troppo fragile per essere stampato in 3D. Questo nuovo metodo produce fotopolimeri resistenti per applicazioni biomediche come polimeri a memoria di forma per la crescita dei tessuti e il riempimento dei denti.