تُعدّ أجهزة السمع، وواقيات الفم، وزراعات الأسنان، وغيرها من الهياكل المصممة خصيصًا، منتجات شائعة للطباعة ثلاثية الأبعاد. وعادةً ما تُصنع هذه الهياكل عن طريق عملية البلمرة الضوئية في أحواض خاصة.—شكل من أشكال الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدم أنماط الضوء لتشكيل وتصلب الراتنج، طبقة تلو الأخرى.
تتضمن العملية أيضًا طباعة دعامات هيكلية من نفس المادة لتثبيت المنتج في مكانه أثناء'تتم طباعة المنتج. بمجرد اكتمال تشكيل المنتج، تتم إزالة الدعامات يدويًا وعادة ما يتم التخلص منها كنفايات غير قابلة للاستخدام.
توصل مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى طريقة لتجاوز هذه الخطوة الأخيرة، مما قد يُسرّع عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل ملحوظ. فقد طوروا راتنجًا يتحول إلى نوعين مختلفين من المواد الصلبة، اعتمادًا على نوع الضوء المُسلط عليه: فالضوء فوق البنفسجي يُصلّب الراتنج ليُصبح مادة صلبة شديدة المقاومة، بينما يُحوّله الضوء المرئي إلى مادة صلبة قابلة للذوبان بسهولة في بعض المذيبات.
قام الفريق بتعريض الراتنج الجديد في وقت واحد لأنماط من الأشعة فوق البنفسجية لتشكيل بنية متينة، بالإضافة إلى أنماط من الضوء المرئي لتشكيل البنية.'بدلاً من الاضطرار إلى إزالة الدعامات بعناية، قاموا ببساطة بغمس المادة المطبوعة في محلول أدى إلى إذابة الدعامات، وكشف عن الجزء المتين المطبوع بالأشعة فوق البنفسجية.
يمكن إذابة الدعامات في مجموعة متنوعة من المحاليل الآمنة للاستخدام مع الطعام، بما في ذلك زيت الأطفال. ومن المثير للاهتمام، أن هذه الدعامات يمكن أن تذوب حتى في المكون السائل الرئيسي للراتنج الأصلي، مثل مكعب ثلج في الماء. وهذا يعني إمكانية إعادة تدوير المادة المستخدمة في طباعة الدعامات الهيكلية بشكل مستمر: بمجرد طباعة هيكل'بمجرد ذوبان المادة الداعمة، يمكن مزج هذا الخليط مباشرة مع الراتنج الجديد واستخدامه لطباعة المجموعة التالية من الأجزاء—إلى جانب دعاماتها القابلة للذوبان.
قام الباحثون بتطبيق الطريقة الجديدة لطباعة هياكل معقدة، بما في ذلك سلاسل التروس الوظيفية والشبكات المعقدة.
تاريخ النشر: 21 أغسطس 2025
