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.
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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.
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“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.