L'impression 3D a suscité des innovations dans des domaines allant de l'art à l'aérospatiale en passant par la médecine. Cependant, la lumière ultraviolette (UV) à haute énergie utilisée dans la plupart des imprimantes 3D pour durcir les résines liquides en objets solides limite les applications de la technique. Photopolymérisation à la lumière visible, ce qui serait plus approprié pour certains usages, tels que l'ingénierie tissulaire et la robotique douce, est lent. Maintenant, chercheurs rapportant dans ACS Science centrale ont développé des résines photopolymères qui augmentent la vitesse de durcissement à la lumière visible.

A l'aide de la conception assistée par ordinateur, Les objets imprimés en 3D sont fabriqués par la stratification successive d'un matériau dans une forme en 3D, avec chaque couche solidifiée ou "durcie" à l'aide de lumière UV. Pouvoir utiliser la lumière visible pour le durcissement aurait des avantages, y compris le coût réduit, meilleure biocompatibilité, une plus grande profondeur de pénétration de la lumière et une diffusion réduite de la lumière. Ces attributs pourraient ouvrir de nouvelles applications pour l'impression 3D, comme la fabrication de composites opaques, structures multi-matériaux ou hydrogels contenant des cellules vivantes. Cependant, parce que la lumière visible est plus faible en énergie que les UV, le durcissement à la lumière visible est actuellement trop lent pour être pratique. Zachariah Page et ses collègues voulaient trouver un moyen d'accélérer le processus.

Les chercheurs ont développé violet-, bleu-, des résines de couleur verte et rouge contenant un monomère, un catalyseur photoredox (PRC), deux co-initiateurs et un agent opacifiant. Lorsque le PRC a absorbé la lumière visible des LED, il catalyse le transfert d'électrons entre les co-initiateurs, qui a généré des radicaux qui ont provoqué la polymérisation du monomère. L'agent opacifiant a permis de limiter la cure aux zones frappées par la lumière, ce qui améliore la résolution spatiale. Le mélange optimisé de composants a permis aux chercheurs d'imprimer des objets rigides et mous avec de petites caractéristiques (moins de 100 m), uniformité mécanique et vitesses de construction jusqu'à 1,8 pouces par heure.

Bien que la meilleure vitesse de fabrication soit encore inférieure à la moitié de la vitesse la plus rapide obtenue à l'aide de la lumière UV, il pourrait être encore amélioré en augmentant l'intensité lumineuse ou en ajoutant d'autres composants à la résine, disent les chercheurs.