新材料有助于扩大体积3D打印

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员为其突破性的体积3D打印方法改编了新型材料，该方法几乎可以立即生产物体，从而大大扩展了该技术可实现的材料性能范围。

适用于体积3-D打印的一类材料称为硫醇-烯树脂，它们可与LLNL的体积增材制造(VAM)技术一起使用，包括计算机轴向光刻(CAL)，该技术通过投射3-光束来产生物体D形图案的光进入树脂小瓶中。当光线将液体树脂在体积中的所需位置固化为固体时，小瓶旋转，然后将未固化的树脂排干，在短短几秒钟内将3-D物体留下。

以前，研究人员使用丙烯酸酯基树脂进行工作，这种丙烯酸酯基树脂通过CAL工艺可产生易碎且易碎的物体。但是，通过仔细平衡三种不同类型的分子而创建的新树脂化学功能更加广泛，为研究人员提供了灵活的设计空间和更广泛的机械性能。使用硫醇烯树脂，研究人员能够使用LLNL的定制VAM打印机来构建坚韧，坚固，可拉伸和柔性的物体。这项工作最近发表在《高级材料》杂志上，并在《自然》杂志上进行了重点介绍。

LLNL工程师Maxim Shusteff表示：“这些结果是我们使用VAM范式大幅扩展可用于光驱动3D打印的材料类型的愿景的关键一步。”先进的光敏聚合物材料开发的实验室指导研究与开发项目。

在论文中，研究人员还演示了设计设计到树脂中的3-D能量剂量以进行预测和测量的方法的第一个示例，该方法通过层析X射线照相体积添加剂制造成功地在硫醇树脂中印刷了3-D结构。研究人员说，该演示为受控3D制造和比较树脂系统提供了通用参考。

研究小组得出结论，这项工作代表着批量增材制造的“重大进步”，因为他们朝着实现高性能印刷工程聚合物的目标迈进，尤其强调了在生物支架中使用硫醇材料。研究人员说，硫醇材料在粘合剂，电子产品和生物材料等应用中都显示出了希望。

LLNL材料工程师Caitlyn Cook说：“通过将非线性阈值响应应用于广泛的化学领域，我们计划使用有机硅等树脂或其他赋予功能的材料进行印刷。”

通过研究树脂在不同光剂量下的行为，研究人员补充说，他们的目的是改善计算模型与实验之间的一致性，并将光化学行为应用于计算机断层摄影术重建过程中，以生成用于构建物体的3-D模型。