Un nombre toujours croissant de revêtements, y compris les vernis et les encres d'imprimerie, ainsi que les obturations dentaires, sont guéris à la lumière. Encore, homogène, adapté, les réseaux polymères ne peuvent pas être produits, et les matériaux ont tendance à être cassants, ce qui limite l'utilisation des photopolymères dans des applications comme l'impression 3D, biomédecine, et la microélectronique. Dans la revue Angewandte Chemie , les chercheurs présentent une méthode par laquelle à base de méthacrylate, réticulé de manière homogène, adapté, des polymères résistants peuvent être fabriqués, même à haute résolution pour l'impression 3D.

La photopolymérisation est généralement une polymérisation radicalaire en chaîne. Un initiateur est divisé en radicaux par l'énergie lumineuse. Ceux-ci attaquent alors le monomère, comme la double liaison C=C dans un groupe vinyle, qui forme un nouveau radical qui devient le point de départ d'un réseau polymère croissant en attaquant plus de monomères et en se liant à eux.

De nouvelles méthodes pour mieux contrôler la photopolymérisation radicale et les propriétés matérielles des produits ont tendance à ralentir le processus de durcissement, ce qui n'est pas idéal pour l'impression 3D. Une phase d'irradiation courte est essentielle pour une résolution spatiale élevée et des temps de production économiques.

Une nouvelle approche pour la production sur mesure de photopolymères à base de méthacrylate sans inhiber le processus de durcissement a été développée par une équipe dirigée par Robert Liska à l'Université technique de Vienne (Autriche). Leur succès repose sur l'ajout d'un ester de sulfonate de vinyle activé par un ester (EVS), qui agit comme un agent de transfert de chaîne. Il est activé car il se sépare facilement d'une partie de lui-même.

Si le réseau de polymères en croissance attaque EVS au lieu du prochain monomère, un intermédiaire se forme et se sépare rapidement pour former une chaîne polymère terminée dans le réseau et un radical hautement réactif (radical tosyle), qui déclenche une nouvelle réaction en chaîne. Plus EVS est ajouté, plus la longueur de chaîne moyenne dans le réseau polymère est courte. Parce que les chaînes polymères plus courtes restent mobiles plus longtemps, le risque de fissures de retrait pendant le durcissement est considérablement réduit. Contrairement aux agents de transfert de chaîne conventionnels, la polymérisation n'est pas inhibée, car il n'y a pas d'intermédiaires stables ou d'étapes de réaction réversibles impliqués. La séparation du radical tosyle est favorisée.

Les chercheurs ont préparé une structure d'échantillon semblable à un échafaudage à l'aide d'un copolymère de méthacrylate. Les couches individuelles d'une épaisseur de 50 µm ont été bien résolues spatialement. La matière est très homogène, solide mais élastique et résistant aux chocs avec une résistance à la traction élevée. Ces propriétés peuvent être ajustées en modifiant la quantité d'EVS ajoutée. Sans SVE, le matériau était très cassant. Cette nouvelle approche ouvre la voie à des photopolymères pour applications en biomédecine, tels que les polymères à mémoire de forme pour la croissance des tissus et comme obturations pour les dents.