La photopolymérisation est une technique largement utilisée dans divers domaines, tels que l’impression 3D, la dentisterie et l’électronique, mais son efficacité a toujours été limitée par le fait que seule une petite fraction de la lumière est efficacement absorbée par les molécules photosensibles.
L'équipe, dirigée par Craig Hawker, professeur de chimie à l'UCSB, a réalisé une percée en incorporant un colorant organique nouvellement conçu dans la résine photopolymère. Ce colorant agit comme un absorbeur de lumière très efficace, capturant une partie beaucoup plus grande de la lumière incidente et la convertissant en énergie chimique qui alimente le processus de polymérisation.
En optimisant la concentration du colorant et les conditions d’irradiation, les chercheurs ont pu atteindre une conversion sans précédent de 99 % des monomères en polymères en seulement quelques secondes d’exposition à la lumière. Cela représente une amélioration significative par rapport aux méthodes de photopolymérisation conventionnelles, qui n’atteignent généralement qu’une conversion d’environ 50 %.
"Nos découvertes ouvrent de nouvelles possibilités pour les technologies basées sur la photopolymérisation en réduisant considérablement la consommation d'énergie et le temps de traitement requis pour diverses applications", a déclaré Hawker.
L’efficacité accrue de la photopolymérisation permise par cette découverte pourrait conduire à une impression 3D plus rapide et plus économe en énergie, à des obturations et adhésifs dentaires améliorés et à une fabrication plus efficace de composants électroniques. La technologie est également prometteuse pour les applications en microfluidique, en capteurs et en optique, où un contrôle précis du processus de polymérisation est crucial.
Les résultats ont été publiés dans la revue Science Advances.
