Het is een frustrerende beperking van 3D-printen:geprinte objecten moeten kleiner zijn dan de machine die ze maakt. Enorme machines zijn onpraktisch voor het printen van grote onderdelen omdat ze te veel ruimte innemen en buitensporig veel tijd vergen om te printen. Nutsvoorzieningen, een nieuw materiaal gerapporteerd in ACS Toegepaste Materialen &Interfaces kan worden gebruikt om kleine objecten in 3D te printen die uitzetten bij verwarming. Het schuim zou toepassingen kunnen vinden in de architectuur, ruimtevaart en biogeneeskunde.

Eén type 3D-printen, stereolithografie, maakt objecten door opeenvolgende lagen van lichtgevoelige harsen bloot te stellen aan patronen van licht, die het polymeer in de gewenste vorm uitharden. Grote objecten kunnen worden gemaakt met gespecialiseerde stereolithografiemachines, maar ze worden meestal gemaakt door kleinere 3D-geprinte componenten aan elkaar te bevestigen. David Wirth, Jonathan Pokorski en collega's van de Universiteit van Californië, San Diego wilde een uitbreidbare hars ontwikkelen die kon worden gebruikt om grote objecten te printen met een goedkope, in de handel verkrijgbare 3D-printer.

De onderzoekers testten veel verschillende harsformuleringen om er een te vinden waarmee ze een object konden printen dat, bij blootstelling aan hitte, uitgebreid tot een groter formaat. Ze gebruikten de formulering om een ​​holte in 3D te printen, traliewerk bol. Door de bol in een oven te verwarmen, borrelde een vluchtige component van de hars als een gas naar buiten. Hierdoor ontstond een poreuze, polystyreenschuimachtig materiaal dat tot 40 keer groter in volume was dan het originele gedrukte object. Met deze methode, het team heeft ook veel andere vormen in 3D geprint, inclusief een boot, die ongeveer 20 keer meer gewicht zou kunnen dragen bij zijn uitgebreide grootte, en een windturbine die op grotere schaal een kleine hoeveelheid elektriciteit zou kunnen produceren. Hoewel het nieuwe materiaal niet zo sterk is als piepschuim, het kan ooit worden gebruikt voor demping, draagvlakken, drijfhulpmiddelen of zelfs uitbreidbare leefgebieden voor astronauten, zeggen de onderzoekers.