Investigadores de la Universidad Técnica de Viena acaban de descifrar el código sobre fotopolimerización avanzada . El equipo ha desarrollado un método para imprimir fotopolímeros resistentes utilizando EVS (éster de vinilsulfonato activado por éster). Como resultado, afirman que el material eventual es mucho más adecuado para impresión 3D, biomedicina y microelectrónica.
Robert Liska dirige el equipo de investigación. Lleva mucho tiempo trabajando con polímeros, impresión 3D y fotopolimerización. El trabajo de su equipo aquí presenta una nueva forma de disminuir la longitud de los eslabones de la cadena durante el proceso de polimerización, lo que da como resultado menos grietas y una contracción precisa en la estructura interna. La adición de EVS permite el uso de fotopolímeros a base de metacrilato sin inhibir el proceso de curado.
El investigador imprimió dos versiones de un andamio: una con EVS y un andamio de control sin él. Como cabría imaginar, el primero era sólido y el segundo mucho más frágil. El material tenía capas individuales con un espesor de 50 µm y era homogéneo, sólido pero elástico y resistente al impacto con alta resistencia a la tracción.
Mejor fotopolimerización
Si bien el nuevo método también funciona de manera similar a la fotopolimerización regular, la presencia de EVS marca una diferencia crucial. El fotopolimerización funciona con polimerización en cadena de radicales, utilizando luz para dividir los iniciadores en radicales. Estos luego reaccionan con los dobles enlaces del monómero en el grupo vinilo (por ejemplo, C = C) y forman un nuevo radical. El nuevo radical se convierte en el punto de partida de una red de polímeros que se construye atacando a otros monómeros.
Sin embargo, las fases de irradiación más largas conducen a enlaces más débiles que son más largos pero que desarrollan grietas por contracción. El EVS, por otro lado, actúa como un amortiguador, que asume los ataques en lugar de los monómeros. Como resultado, forma un intermedio y termina el cambio haciéndolo más sólido. Las cadenas más cortas permanecen móviles durante más tiempo y, por lo tanto, reducen significativamente el peligro de grietas por contracción durante el curado.
Los investigadores midieron las características de los nuevos fotopolímeros con fotólisis con flash láser, cálculos teóricos y estudios de fotorreactores. Descubrieron que las redes de fotopolímeros finales presentaban un rendimiento mecánico mejorado. Otros agentes de transferencia de cadena tenían desventajas significativas en comparación con EVS. Es decir, inhiben la polimerización, mientras que el EVS no lo hace porque forma un intermedio estable.
El resumen del estudio está disponible aquí . El estudio original se puede encontrar en la revista Angewandte Chemie.
