Nieuw onderzoek van de Universiteit van Nottingham bewijst dat geavanceerde materialen die moleculen bevatten die van toestand veranderen als reactie op omgevingsstimuli zoals licht, kunnen worden gefabriceerd met behulp van 3D-printen.

De onderzoeksresultaten hebben het potentieel om de functionele mogelijkheden van 3D-geprinte apparaten voor industrieën zoals elektronica, gezondheidszorg en kwantumcomputers.

Het onderzoek, onder leiding van Dr. Victor Sans Sangorrin van de Faculteit Ingenieurswetenschappen en Dr. Graham Newton van de School of Chemistry, wordt gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift, Geavanceerde materialen .

"Deze bottom-up benadering van apparaatfabricage zal de grenzen van additieve fabricage verleggen als nooit tevoren. Met behulp van een unieke geïntegreerde ontwerpbenadering, we hebben functionele synergie aangetoond tussen fotochrome moleculen en polymeren in een volledig 3D-geprint apparaat. Onze aanpak breidt de gereedschapskist met geavanceerde materialen uit die beschikbaar zijn voor ingenieurs die apparaten ontwikkelen voor echte problemen, " legt dr. Sans uit.

Om hun concept te demonstreren, het team ontwikkelde een fotoactief molecuul dat bij bestraling met licht van kleurloos in blauw verandert. De kleurverandering kan dan worden teruggedraaid door blootstelling aan zuurstof uit de lucht.

De onderzoekers hebben vervolgens composietmaterialen 3D-geprint door de fotoactieve moleculen te combineren met een op maat gemaakt polymeer, wat een nieuw materiaal oplevert dat informatie omkeerbaar kan opslaan.

Dr. Newton, zei:"We kunnen nu alle moleculen nemen die eigenschappen veranderen bij blootstelling aan licht en ze afdrukken in composieten met bijna elke vorm of grootte. In theorie, het zou mogelijk zijn om iets heel complexs omkeerbaar te coderen, zoals een QR-code of een streepjescode, en veeg het materiaal vervolgens schoon, bijna alsof je een whiteboard schoonmaakt met een gum. Terwijl onze apparaten momenteel werken met kleurveranderingen, deze aanpak zou kunnen worden gebruikt om materialen te ontwikkelen voor energieopslag en elektronica."