3D-printen heeft geleid tot innovaties op gebieden variërend van kunst tot ruimtevaart en geneeskunde. Echter, het hoogenergetische ultraviolet (UV) licht dat in de meeste 3D-printers wordt gebruikt om vloeibare harsen uit te harden tot vaste objecten, beperkt de toepassingen van de techniek. Zichtbaar licht uithardend, die geschikter zou zijn voor sommige toepassingen, zoals tissue engineering en zachte robotica, is langzaam. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Centrale Wetenschap hebben fotopolymeerharsen ontwikkeld die de uitharding met zichtbaar licht versnellen.

Met behulp van computerondersteund ontwerp, 3D-geprinte objecten worden gemaakt door opeenvolgende lagen van een materiaal tot een 3D-vorm, met elke laag gestold of 'uitgehard' met behulp van UV-licht. Zichtbaar licht kunnen gebruiken voor uitharding zou voordelen hebben, inclusief lagere kosten, verbeterde biocompatibiliteit, grotere diepte van lichtpenetratie en verminderde lichtverstrooiing. Deze attributen zouden nieuwe toepassingen voor 3D-printen kunnen openen, zoals het maken van ondoorzichtige composieten, structuren met meerdere materialen of hydrogels die levende cellen bevatten. Echter, omdat zichtbaar licht minder energie heeft dan UV, uitharding met zichtbaar licht is momenteel te langzaam om praktisch te zijn. Zachariah Page en collega's wilden een manier vinden om het proces te versnellen.

De onderzoekers ontwikkelden violet-, blauw-, groen- en roodgekleurde harsen die een monomeer bevatten, een fotoredoxkatalysator (PRC), twee mede-initiatiefnemers en een dekkend middel. Toen de VRC zichtbaar licht van LED's absorbeerde, het katalyseerde de overdracht van elektronen tussen de mede-initiatiefnemers, die radicalen genereerden die ervoor zorgden dat het monomeer polymeriseerde. Het ondoorzichtige middel hielp de uitharding te beperken tot de door licht getroffen gebieden, die de ruimtelijke resolutie verbeterden. Door de geoptimaliseerde mix van componenten konden de onderzoekers stijve en zachte objecten printen met kleine functies (minder dan 100 m), mechanische uniformiteit en bouwsnelheden tot 1,8 inch per uur.

Hoewel de beste bouwsnelheid nog steeds minder dan de helft is van de snelste snelheid die wordt verkregen met UV-licht, het kan verder worden verbeterd door de lichtintensiteit te verhogen of andere componenten aan de hars toe te voegen, zeggen de onderzoekers.