Neue, lumineszierende SLA-3D-Druck-Tinte bietet Schutz vor UV-Strahlen

Im Rahmen diverser Experimente ist es Experten der University of Miami, USA, gelungen eine neue, lumineszierende 3D-Druck-Tinte zu entwickeln, welche laut ersten Ergebnissen die Fähigkeit besitzt vor schädlichen UV-Strahlen zu schützen.

Diese neue Tinte wurde speziell für den 3D-Druck auf Lichtbasis-Stereolithographie (SLA) entwickelt. Hergestellt wurde das Material indem glühende, orangefarbene Kohlenstoffpunkte (O-CDs, orange carbon dots) einem vorher nicht bekannt gegebenen superabsorbierenden Polymer beigefügt wurden.

Im Rahmen der Experimente an der University of Miami vertrieben die Forscher O-CDs über Natriumpolyacrylat (SPA), ein Natriumsalz, welches kommerziell zur Herstellung von Wundauflagen, Kunstschnee oder auch Babywindeln eingesetzt wird. Als superabsorbierendes Polymer wurden O-CDs in Form einer Wasserlösung von einem SPA-Pulver absorbiert. Um diese Mischung bei Kontakt mit Licht zu verfestigen, wurde diese in weiterer Folge durch das Beifügungen eines Photopolymers veredelt.

Um ihr neu entwickeltes Material nun zu testen, nutzten die Forscher ein Formlabs-Desktop-SLA-System. Hierbei wurde neben der neuen, speziell formulierten Tinte auch eine “nackte Dummy-Tinte” genutzt, um diese zu vergleichen. Zu diesem Zweck 3D-druckten die Forscher aus beiden Materialien je ein Modell einer Freiheitsstaue.

Im Rahmen dieser Tests ist es dem Team in weiterer Folge gelungen das passende Verhältnis von O-CD zu Photopolymer zu ermitteln, um erfolgreich Objekte mit dieser Mischung 3D-drucken zu können. Eine weitere wichtige Erkenntnis im Rahmen dieser Tests war die Tatsache, dass O-CD-Tinten ohne Beeinträchtigung der Photolumineszenz (PL) 3D-gedruckt werden können.

Durch diese lumineszierende Eigenschaft eignet sich diese 3D-Druck-Tinte besonders für den Schutz vor UV-Strahlen. Mögliche künftige Anwendungsbereiche finden sich im medizinischen Sektor, in der Herstellung von Sonnenbrillen oder ähnlichem.

“O-CDs können für den zukünftigen 3D-Druck vieler Designs und Industrieprodukte wie UV-Lichtkonverter, Sonnenbrillen und Sonden für Umwelt, biologische oder medizinische Zwecke verwendet werden, die von ihren PL-Eigenschaften und kleinen Größen profitieren,” so kommentieren die Forscher die Zukunft ihrer neuen, lumineszierenden 3D-Druck-Tinte.

Unter dem Titel “Einbettung von Carbon Dots in superabsorbierende Polymere für additive Fertigung” wurde diese Studie bereits in der Zeitschrift Polymers Journal veröffentlicht.