基于香豆素酮光氧化反应的高速3D打印

科技工作者之家 2021-05-18

3D打印是一种增材制造方法,可以在计算机设计的帮助下创建3D对象。其最强大的优势是能够生产任意的复杂结构,这是其他传统制造方法无可比拟的。此外,它还可以根据需要将预先设计的功能集成到3D打印对象上。迄今为止,3D打印已经广泛应用于包括太阳能蒸发器、能源存储、机械耗散、化学反应器、微流控设备和生物材料等工程领域。然而,打印速度和分辨率之间的取舍仍然制约着打印的效率。

近日,华中科技大学解孝林彭海炎团队报道了一种基于香豆素酮光氧化的高效3D打印方法,通过控制光敏剂在光聚合过程中的光反应,为高效的增材制造提供了一种可行的解决方案。该研究以“Efficient 3D printing via photooxidation of ketocoumarin based photopolymerization”发表在《Nature Communications》上。

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文章亮点:

1、提出并演示了一种基于香豆素酮(如3,3′-carbonylbis(7-diethylaminocoumarin),KCD)光聚合的高效3D打印方法,该方法可以实现高打印速度(5.1 cm h-1)和高打印分辨率(23 μm)。

2、使用常见的自下而上数字光处理(digital light processing,DLP)3D打印机,打印速度比最先进的3D打印方法快得多,光能效率也比含有非反应性光吸收剂的传统系统高12倍。

3、自由基和脱乙基的香豆素酮都是在可见光照射下生成的,前者提升了光聚合和打印速度,后者通过限制透光性确保高的打印分辨率。

4、相比之下,香豆素酮遇到光还原时,由于印刷聚合物部分的透光率增加导致侧向光聚合增加,进而造成了打印分辨率显著降低。

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香豆素酮的光之氧化

全文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-021-23170-4

来源:高分子科学前沿

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjM5NzA5OA==&mid=2651788292&idx=4&sn=bcd899e0360e97ca513dfc01f63dfccf

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