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传统光固化需手动拆除支撑,MIT团队开发的双固化树脂含两种单体,通过光波长切换实现“智能固化”:
1.紫外光(UV) → 触发交联反应,生成高强度永久结构(模量达1.1 GPa,加热后升至2.5 GPa),满足齿轮、植入体等功能件需求;
2.可见光 → 形成弱键合可溶结构,可被婴儿油等食品安全溶剂溶解,甚至直接溶于树脂液体本身,实现“自溶解”。
二、闭环材料系统:零浪费的可持续制造
该技术重构了3D打印的材料循环逻辑:
1.支撑溶解回收:移除的支撑物可直接混入新鲜树脂中重复使用,形成闭环材料流,减少废弃物;
2.高效后处理:传统数小时的手工拆除,被几分钟浸泡溶解替代,避免物理接触导致的微损伤,尤其利好牙科植入物、微型齿轮等精密部件。
研究者尼古拉斯·迪亚科(Nicholas Diaco)强调:“不用丢弃材料,现场即可回收——这才是可持续制造的终极目标。
三、行业意义:重构3D打印的可持续性与效率
该技术被命名为“选择性溶解性光聚合(SSVP)”,其核心价值在于:
1.减少工序:合并打印-拆除-组装流程,缩短交付周期;
2.降低成本:材料循环利用降低耗材成本,自动化溶解减少人工投入;
3.拓展设计边界:支撑可内嵌于封闭结构,释放复杂几何的设计潜力。
四、未来趋势
光固化作为精度最高的3D打印工艺,支撑的材料损耗问题一直是其发展的一大难点。MIT以光化学智慧融合材料科学,不仅破解行业痛点,更开辟了一条通往零浪费、全自动精密制造的新路径。未来,随着多波长树脂库的扩充与集成化溶解设备的开发,这项技术或将成为高端制造领域的标准范式。