Hybrid nanopartiklar som fotoinitiatorer. a. Elektronmikroskopbild av hybrid nanokristall. Insatsen visar ett schema över en halvledarnanostav med en metallspets. b. Bucky ball-struktur producerad genom snabb 3D-utskrift i vatten med hjälp av HNPs som fotoinitiatorer. c. Spiraltryckt med HNP av tvåfotonskrivare som ger högupplösta funktioner. Kredit:Pawar et al
Forskare vid Hebrew University of Jerusalems Center for Nanoscience and Nanotechnology har utvecklat en ny typ av fotoinitiator för tredimensionell (3-D) utskrift i vatten. Dessa nya nanopartiklar kan möjliggöra skapandet av biovänliga 3D-tryckta strukturer, främja utvecklingen av biomedicinska tillbehör och driva framsteg inom traditionella industrier som plast.
3D-utskrift har blivit ett viktigt verktyg för att tillverka olika organiskt baserade material för en mängd olika industrier. Dock, att skriva ut strukturer i vatten har alltid varit utmanande på grund av bristen på vattenlösliga molekyler som kallas fotoinitiatorer - de molekyler som inducerar kemiska reaktioner som är nödvändiga för att bilda fast tryckt material med ljus.
Nu, skriva in Nanobokstäver , Prof. Uri Banin och Prof. Shlomo Magdassi vid Hebreiska universitetets Institute of Chemistry beskriver ett effektivt sätt för 3-D-utskrift i vatten med halvledar-metallhybridnanopartiklar (HNP) som fotoinitiatorer.
3-D-utskrift i vatten öppnar spännande möjligheter inom den biomedicinska arenan för skräddarsydd tillverkning av medicinsk utrustning och för utskrift av ställningar för vävnadsteknik. Till exempel, forskarna föreställer sig personlig tillverkning av ledproteser, benplattor, hjärtklaffar, konstgjorda senor och ligament, och andra konstgjorda organersättningar.
3D-utskrift i vatten erbjuder också ett miljövänligt tillvägagångssätt för additiv tillverkning, som skulle kunna ersätta den nuvarande tekniken för tryckning i organiskt baserade bläck.
Till skillnad från vanliga fotoinitiatorer, de nya hybridnanopartiklarna utvecklade av Prof. Banin och Prof. Magdassi uppvisar avstämbara egenskaper, brett excitationsfönster i UV- och synligt område, hög ljuskänslighet, och fungerar med en unik fotokatalytisk mekanism som ökar utskriftseffektiviteten samtidigt som den minskar mängden material som krävs för att skapa den slutliga produkten. Hela processen kan också användas i avancerade polymerisationsmodaliteter, till exempel två fotonskrivare, vilket gör att den kan producera högupplösta funktioner
