Οι ερευνητές ρίχνουν φως στο πώς να κάνουν τον φωτοπολυμερισμό πολύ πιο αποτελεσματικό
Ο φωτοπολυμερισμός είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική σε διάφορους τομείς, όπως η τρισδιάστατη εκτύπωση, η οδοντιατρική και η ηλεκτρονική, αλλά η αποτελεσματικότητά του περιοριζόταν πάντα από το γεγονός ότι μόνο ένα μικρό κλάσμα του φωτός απορροφάται αποτελεσματικά από τα φωτοευαισθητικά μόρια.
Η ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή της χημείας Craig Hawker του UCSB, έκανε μια σημαντική ανακάλυψη ενσωματώνοντας μια πρόσφατα σχεδιασμένη οργανική βαφή στη ρητίνη φωτοπολυμερούς. Αυτή η βαφή λειτουργεί ως ένας εξαιρετικά αποτελεσματικός απορροφητής φωτός, καταγράφοντας ένα πολύ μεγαλύτερο τμήμα του προσπίπτοντος φωτός και μετατρέποντάς το σε χημική ενέργεια που οδηγεί τη διαδικασία πολυμερισμού.
Με τη βελτιστοποίηση της συγκέντρωσης χρωστικής και των συνθηκών ακτινοβολίας, οι ερευνητές ήταν σε θέση να επιτύχουν μια άνευ προηγουμένου μετατροπή 99% μονομερών σε πολυμερή μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα έκθεσης στο φως. Αυτό αντιπροσωπεύει μια σημαντική βελτίωση σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους φωτοπολυμερισμού, οι οποίες συνήθως επιτυγχάνουν μόνο περίπου 50% μετατροπή.
"Τα ευρήματά μας ανοίγουν νέες δυνατότητες για τεχνολογίες με βάση τον φωτοπολυμερισμό, μειώνοντας δραματικά τον χρόνο κατανάλωσης ενέργειας και επεξεργασίας που απαιτείται για διάφορες εφαρμογές", δήλωσε ο Hawker.
Η ενισχυμένη απόδοση του φωτοπολυμερισμού που ενεργοποιήθηκε από αυτή την ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε ταχύτερη και πιο ενεργειακά αποδοτική 3D εκτύπωση, βελτιωμένες οδοντικές γεμίσεις και συγκολλητικές ουσίες και αποτελεσματικότερη παραγωγή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Η τεχνολογία έχει επίσης υπόσχεση για εφαρμογές σε μικρορευστές, αισθητήρες και οπτικά, όπου ο ακριβής έλεγχος της διαδικασίας πολυμερισμού είναι ζωτικής σημασίας.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Science Advances.
