La impresión 3D ha impulsado innovaciones en campos que van desde el arte hasta la industria aeroespacial y la medicina. Sin embargo, la luz ultravioleta (UV) de alta energía utilizada en la mayoría de las impresoras 3-D para curar resinas líquidas en objetos sólidos limita las aplicaciones de la técnica. Curado por luz visible, que sería más apropiado para algunos usos, como la ingeniería de tejidos y la robótica blanda, es lento. Ahora, investigadores que informan en Ciencia Central ACS han desarrollado resinas de fotopolímero que aumentan la velocidad de curado con luz visible.

Con la ayuda del diseño asistido por computadora, Los objetos impresos en 3-D se fabrican mediante la sucesión de capas de un material en una forma 3-D, con cada capa solidificada o 'curada' usando luz ultravioleta. Ser capaz de utilizar luz visible para el curado tendría ventajas, incluido el costo reducido, biocompatibilidad mejorada, mayor profundidad de penetración de la luz y menor dispersión de la luz. Estos atributos podrían abrir nuevas aplicaciones para la impresión 3D, como hacer composites opacos, Estructuras multimateriales o hidrogeles que contienen células vivas. Sin embargo, porque la luz visible tiene menos energía que los rayos ultravioleta, El curado con luz visible es actualmente demasiado lento para ser práctico. Zachariah Page y sus colegas querían encontrar una manera de acelerar el proceso.

Los investigadores desarrollaron violeta-, azul-, resinas de color verde y rojo que contenían un monómero, un catalizador fotorredox (PRC), dos co-iniciadores y un agente opacificante. Cuando el PRC absorbió la luz visible de los LED, catalizó la transferencia de electrones entre los co-iniciadores, que generó radicales que provocaron la polimerización del monómero. El agente opacante ayudó a confinar el curado a las áreas afectadas por la luz, que mejoró la resolución espacial. La combinación optimizada de componentes permitió a los investigadores imprimir objetos rígidos y blandos con pequeñas características (menos de 100 μm), uniformidad mecánica y velocidades de construcción de hasta 1.8 pulgadas por hora.

Aunque la mejor velocidad de construcción sigue siendo menos de la mitad de la tasa más rápida obtenida con luz ultravioleta, podría mejorarse aún más aumentando la intensidad de la luz o agregando otros componentes a la resina, dicen los investigadores.