Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

3D-печать и модификация поверхности in situ с помощью обратимой полимеризации цепи с фотоинициацией типа I

3.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/63538

⸱

18 февраля 2022 г.

 , 
1Cluster for Advanced Macromolecular Design, and Australian Centre for Nanomedicine, School of Chemical Engineering, University of New South Wales

В этой статье

Краткое содержание

Настоящий протокол описывает цифровую 3D-печать полимерных материалов на основе световой обработки с использованием фотоиницируемой обратимой полимеризации цепи добавления-фрагментации типа I и последующей постфункционализации материала in situ посредством поверхностно-опосредованной полимеризации. Фотоиндуцированная 3D-печать обеспечивает материалы с независимо адаптированными и пространственно контролируемыми объемными и межфазными свойствами.

Аннотация

3D-печать обеспечивает легкий доступ к геометрически сложным материалам. Однако эти материалы имеют неразрывно связанные объемные и межфазные свойства, зависящие от химического состава смолы. В текущей работе 3D-печатные материалы постфункционализируются с использованием аппаратного обеспечения 3D-принтера с помощью вторичного процесса полимеризации, инициируемого поверхностью, что обеспечивает независимый контроль над объемными и межфазными свойствами материала. Этот процесс начинается с получения жидких смол, которые содержат монофункциональный мономер, сшивающий многофункциональный мономер, фотохимически лабильный вид, который позволяет инициировать полимеризацию, и, что особенно важно, соединение тиокарбонилтио, которое облегчает обратимую полимеризацию цепи добавления-фрагментации (RAFT). Соединение тиокарбонилтио, широко известное как агент RAFT, опосредует процесс полимеризации роста цепи и обеспечивает полимерным материалам более однородные сетевые структуры. Жидкая смола отверждается послойно с использованием коммерчески доступного цифрового 3D-принтера для обработки света для получения трехмерных материалов, имеющих пространственно управляемую геометрию. Исходную смолу удаляют и заменяют новой смесью, содержащей функциональные мономеры и фотоиницирующие виды. Затем 3D-печатный материал подвергается воздействию света от 3D-принтера в присутствии новой функциональной мономерной смеси. Это позволяет происходить фотоиндуцированной поверхностной полимеризации из скрытых групп агентов RAFT на поверхности 3D-печатного материала. Учитывая химическую гибкость обеих смол, этот процесс позволяет производить широкий спектр 3D-печатных материалов с настраиваемыми объемными и межфазными свойствами.

Введение

Аддитивное производство и 3D-печать произвели революцию в производстве материалов, обеспечив более эффективные и легкие маршруты для изготовления геометрически сложных материалов1. Помимо расширенных свобод проектирования в 3D-печати, эти технологии производят меньше отходов, чем традиционные субтрактивные производственные процессы, благодаря разумному использованию материалов-предшественников в слоеном производственном процессе. С 1980-х годов для изготовления полимерных, металлических и керамических компонентов был разработан широкий спектр различных методов 3D-печати1. Наиболее часто используемые методы включают экструзионную 3D-печать, такую как изготовление плавленой нити и методы прямого написания чернил2, методы спекания, такие как селективное лазерное спекание3, а также методы фотоиндуцированной 3D-печати на основе смолы, такие как лазерная и проекционная стереолитография и методы маскированной цифровой обработки света4 . Среди многих методов 3D-печати, существующих сегодня, методы фотоиндуцированной 3D-печати обеспечивают некоторые преимущества по сравнению с другими методами, включая более высокое разрешение и более высокую скорость печати, а также возможность выполнения затвердевания жидкой смолы при комнатной температуре, что открывает возможность для усовершенствованной 3D-печати биоматериала4,5,6,7,8, См. 9.

Хотя эти преимущества позволили широко распространить 3D-печать во многих областях, ограниченная способность самостоятельно адаптировать свойства 3D-печатного материала ограничивает будущие приложения10. В частности, неспособность легко адаптировать объемные механические свойства независимо от межфазных свойств ограничивает такие применения, как имплантаты, которые требуют тонко подобранных биосовместимых поверхностей и часто сильно отличающихся объемных свойств, а также противообрастающих и антибактериальных поверхностей, сенсорных материалов и других интеллектуальных материалов11,12,13 . Исследователи предложили модификацию поверхности 3D-печатных материалов для преодоления этих проблем, чтобы обеспечить более независимо настраиваемые объемные и межфазные свойства10,14,15.

Недавно наша группа разработала процесс фотоиндуцированной 3D-печати, который использует обратимую полимеризацию цепи добавления-фрагментации (RAFT) для опосредования синтеза сетевых полимеров15,16. Полимеризация RAFT представляет собой тип обратимой деактивационной радикальной полимеризации, который обеспечивает высокую степень контроля над процессом полимеризации и позволяет производить макромолекулярные материалы с тонко настроенными молекулярными массами и топологиями, а также широким химическим охватом17,18,19. Примечательно, что соединения тиокарбонилтио, или агенты RAFT, используемые во время полимеризации RAFT, сохраняются после полимеризации. Таким образом, они могут быть реактивированы для дальнейшего изменения химических и физических свойств макромолекулярного материала. Таким образом, после 3D-печати эти спящие агенты RAFT на поверхностях 3D-печатного материала могут быть реактивированы в присутствии функциональных мономеров для обеспечения индивидуальных поверхностей материала20,21,22,23,24,25,26. Вторичная поверхностная полимеризация диктует межфазные свойства материала и может быть выполнена пространственно контролируемым образом посредством фотохимической инициации.

Настоящий протокол описывает способ 3D-печати полимерных материалов с помощью фотоиндуцированного процесса полимеризации RAFT и последующей модификации поверхности in situ для модуляции межфазных свойств независимо от механических свойств сыпучего материала. По сравнению с предыдущими подходами к 3D-печати и модификации поверхности, текущий протокол не требует дезоксигенации или других строгих условий и, таким образом, очень доступен для неспециалистов. Кроме того, использование оборудования для 3D-печати для выполнения как первоначального изготовления материала, так и постфункционализации поверхности обеспечивает пространственный контроль над свойствами материала и может быть выполнено без утомительного выравнивания нескольких различных фотомаск для создания сложных узоров.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Подготовка программы 3D-печати и 3D-принтера

  1. Разработайте цифровую модель для 3D-печати, выполнив следующие действия.
    1. Откройте программу автоматизированного проектирования (см. Таблицу материалов).
    2. В плоскости x-y создайте прямоугольник, центрированный на начале, имеющий размеры 80 мм х 40 мм, затем выдавите вдоль положительной оси z на 1,5 мм, чтобы получить сплошную прямоугольную призму, называемую базовым объектом.
    3. Над базовым объектом, т. е. при z = 1,5 мм, нарисуйте нужные поверхностные узоры (в данном случае два символа инь-ян) на поверхности прямоугольной призмы.
    4. Выдавливайте поверхностные узоры в выбранных областях 0,05 мм вдоль положительной оси Z, чтобы создать слегка приподнятый рисунок относительно базового объекта.
    5. Экспортируйте 3D-модель, чтобы предоставить файл стереолитографии с . STL — формат файла.
      ПРИМЕЧАНИЕ: В этой работе были разработаны образцы в форме собачьей кости27. Для других желаемых моделей, подлежащих печати, выполните шаги 1.1.1-1.1.5.
    6. Откройте программу нарезки 3D-принтера (см. раздел Таблица материалов), чтобы включить однослойные параметры.
    7. Откройте преобразованный файл . STL-файлы с жесткого диска компьютера, щелкнув Файл > Открыть , а затем перейдя к сохраненному . STL-файл.
    8. Расположите 3D-модели на платформе сборки с помощью кнопок «Поворот модели» и «Перемещение модели», чтобы поместиться не менее чем на 1 мм между всеми объектами на этапе сборки.
    9. Введя текст в поля ввода на правой панели, измените параметры, как указано в таблице 1.
    10. Нажмите на синюю кнопку «Фрагмент» в левом нижнем углу и сохраните ее как файл фрагмента с расширением. PWS или другой 3D-принтер читаемый фрагментированный файл.
    11. Нажмите кнопку «Просмотр» после появления всплывающего меню и перемещайтесь по разрезанным слоям с помощью полосы прокрутки справа. Обратите внимание на номера слоев для последнего базового слоя (в данном случае слоя 29) и слоя поверхностного рисунка (в данном случае 30).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Первый печатный слой - это "слой 0", а не "слой 1".
    12. На панели справа выберите Однослойные настройки, затем разверните раскрывающееся меню.
    13. Измените значение "Время экспозиции (ы)" только для поверхностного слоя (слоя 30) на 180 с, оставив все остальные значения экспозиции слоя в качестве значения по умолчанию.
    14. Нажмите кнопку «Сохранить » в левом верхнем углу, чтобы сохранить фрагментированный файл на USB.
  2. Подготовьте 3D-принтер.
    1. Вставьте USB-накопитель, содержащий фрагментированный файл, в 3D-принтер (см. Таблицу материалов).
    2. Перед 3D-печатью выровняйте стадию сборки и откалибруйте положение оси z = 0, следуя определенному методу 3D-принтера (ручная или автоматическая калибровка в соответствии с руководством по эксплуатации 3D-принтера).
    3. Осмотрите пленку чана 3D-принтера, чтобы обеспечить гладкую и чистую поверхность без дефектов.
    4. Если пленка чана повреждена, замените ее в соответствии с протоколом производителя.

2. Подготовка смол

ПРИМЕЧАНИЕ: Смолы классифицируются как «Объемная смола» для смолы, используемой для 3D-печати исходного материала (базовая подложка) и «Поверхностная смола» для раствора, используемого для выполнения функционализации поверхности (рисунок поверхности).

  1. Подготовьте насыпную смолу.
    1. Для получения сыпучей смолы взвесьте 0,36 г 2-(n-бутилтиокарбонотиоилтио) пропановой кислоты (BTPA) в чистый флакон янтаря объемом 50 мл.
    2. Добавьте 13,63 мл поли (этиленгликоля) диакрилата в среднем Mn 250 (PEGDA) во флакон янтаря с помощью микропипетки.
    3. Добавьте 14,94 мл N, N-диметилакриламида (DMAm) во флакон янтаря с помощью микропипетки.
    4. В отдельный 20 мл чистый стеклянный флакон, покрытый алюминиевой фольгой, добавляют 0,53 г дифенила (2,4,6-триметилбензоила) оксида фосфина (ТПО).
    5. Используя микропипетку, добавьте 10 мл DMAm в стеклянный флакон объемом 20 мл, содержащий TPO, и запечатайте флакон с помощью колпачка.
    6. Тщательно гомогенизируйте раствор TPO и DMAm путем смешивания с использованием вихревого смесителя в течение 10 с, а затем с использованием стандартной лабораторной звуковой ванны (~ 40 кГц) для обработки смеси ультразвуком в течение 1 мин при комнатной температуре (рисунок 1C, слева).
    7. Используя стеклянную пипетку и резиновую колбу пипетки, перенесите раствор из стеклянного флакона объемом 20 мл в янтарный флакон объемом 50 мл и запечатайте флакон колпачком и формованной пластиковой пленкой.
    8. Аккуратно встряхните флакон с янтарем объемом 50 мл, а затем поместите флакон в звуковую ванну на 2 мин при комнатной температуре, чтобы убедиться, что смесь однородна (рисунок 1С, секунда слева).
    9. Поместите герметичный янтарный флакон, наполненный объемной смолой, в вытяжной шкаф для последующего использования.
  2. Подготовьте поверхностную смолу.
    1. Для приготовления поверхностной смолы взвесьте 0,50 г ТПО в чистый флакон янтаря объемом 50 мл.
    2. Используя микропипетку, добавьте 3,56 мл DMAm и 11,98 мл N, N-диметилформамида (DMF) к 50 мл янтарного флакона и запечатайте флакон колпачком формованной пластиковой пленки.
    3. Аккуратно встряхните запечатанный янтарный флакон и соник в течение 1 мин при комнатной температуре, используя стандартную лабораторную звуковую ванну (~40 кГц).
    4. К чистому флакону объемом 20 мл, покрытому фольгой, добавляют 0,29 г 1-пиренметилметакрилата (PyMMA).
    5. Добавьте 10 мл DMF во флакон объемом 20 мл и запечатайте флакон колпачком с помощью микропипетки.
    6. Осторожно встряхните стеклянный флакон объемом 20 мл и соникуйте с шагом 1 мин при комнатной температуре, используя стандартную лабораторную звуковую ванну, визуально осматривая между циклами, пока PyMMA не покажется полностью растворенной (рисунок 1C, третий и четвертый слева).
    7. Используя стеклянную пипетку и резиновую лампочку пипетки, перенесите раствор из стеклянного флакона объемом 20 мл в янтарный флакон объемом 50 мл.
    8. Аккуратно встряхните флакон с янтарем объемом 50 мл, а затем поместите флакон в звуковую ванну на 2 мин при комнатной температуре, чтобы убедиться, что смесь однородна (рисунок 1С, справа и секунда справа).
    9. Поместите герметичный янтарный флакон, наполненный объемной смолой, в вытяжной шкаф для последующего использования.
      ВНИМАНИЕ: Некоторые химические вещества, используемые в этом протоколе, могут вызывать сильное раздражение кожи и глаз и другую токсичность для людей и окружающей среды. Обеспечьте соблюдение протоколов безопасности в соответствии с паспортом безопасности и местными правилами.

3.3D печать и функционализация поверхности

  1. Выполните 3D-печать базовой подложки, выполнив следующие действия.
    1. Залейте предварительно подготовленную насыпную смолу (шаг 2.1) в чан для 3D-принтера (см. Таблицу материалов), убедившись, что раствор полностью покрывает нижнюю пленку в чане без каких-либо пузырьков воздуха или других неоднородностей, а затем закройте корпус 3D-принтера.
    2. Перейдите по USB с помощью экрана 3D-принтера и выберите файл нарезанной модели, нажав на треугольную кнопку Воспроизведения , чтобы начать процесс 3D-печати.
    3. Наблюдая за экраном 3D-принтера, внимательно обратите внимание на количество напечатанных слоев и приостановите программу печати, нажав две вертикальные линии кнопки Пауза во время 3D-печати последнего слоя базовой подложки (в данном случае слоя 29).
    4. Удалите всю стадию сборки и аккуратно промойте стадию сборки и печатный материал неденатурированным 100% этанолом из бутылки для мойки в течение 10 с, чтобы удалить остаточную объемную смолу из 3D-печатного материала и стадии сборки.
    5. Используя сжатый воздух, осторожно высушите 3D-печатный материал и постройте этап, чтобы удалить остаточный этанол, а затем снова вставьте этап сборки в 3D-принтер.
    6. Извлеките чан из 3D-принтера и вылейте оставшуюся насыпную смолу в янтарный флакон. Храните флакон в прохладном темном месте.
    7. Используя неденатурированный 100% этанол из бутылки для мытья, тщательно промойте чан, чтобы удалить любую остаточную насыпную смолу.
    8. Высушите чан, используя поток сжатого воздуха, чтобы удалить остаток этанола, и снова вставьте чан в 3D-принтер.
  2. Выполните функционализацию поверхности.
    1. Залейте предварительно подготовленную поверхностную смолу (шаг 2.2) в чан 3D-принтера, убедившись, что раствор полностью покрывает нижнюю пленку без каких-либо пузырьков воздуха или других неоднородностей, а затем закройте корпус 3D-принтера.
    2. Возобновите программу 3D-печати, нажав на треугольную кнопку «Воспроизвести », чтобы обеспечить заданный рисунок поверхности.
    3. После завершения программы печати удалите стадию сборки с 3D-принтера и мойте в течение 10 с неденатурированным 100% этанолом, используя бутылку для мойки, чтобы удалить остаточную поверхностную смолу из 3D-печатного материала и стадии сборки.
    4. Используя сжатый воздух (расход, 30 л/мин), аккуратно высушите 3D-печатный материал и постройте стадию для удаления остаточного этанола.
    5. Несмотря на то, что материал все еще прикреплен к этапу сборки, он отверждает материал, переворачивая весь этап сборки и помещая его под свет 405 нм в течение 15 минут.
    6. Аккуратно удалите функционализированный 3D-печатный материал со стадии сборки с помощью тонкой металлической пластины или скребка для краски.
    7. Без дальнейших корректировок проанализируйте механические и поверхностные свойства материала.

4. Анализ 3D-печатных образцов

  1. Выполните флуоресцентный анализ.
    1. Поместите 3D-печатный, функционализированный поверхностью материал под УФ-газоразрядную лампу 312 нм (см. Таблицу материалов) в темном месте, убедившись, что поверхностный функционализированный слой обращен вверх.
    2. Включите лампу, чтобы непрерывно облучать поверхностный слой светом 312 нм и наблюдать флуоресцентный рисунок. При необходимости фотографируйте.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Это этап визуального осмотра; время не может быть указано. Облучение непрерывно во время наблюдения.
    3. Поместите 3D-печатный, функционализированный поверхностью материал в флуоресцентный тепловизор. С помощью прилагаемого программного обеспечения фиксируйте цифровые флуоресцентные изображения верхней и нижней поверхностей с помощью транс-УФ (302 нм) газоразрядного источника (см. Таблицу материалов).
  2. Выполните анализ свойств растяжения.
    1. Измерьте калибр и толщину образцов собачьей кости (в миллиметрах).
    2. Поместите образцы в форме собачьей кости между захватами машины для испытания на растяжение, гарантируя, что 3D-печатный материал равномерно размещен на расстоянии, указанном в стандартном документе, в данном случае 50,3 мм.
    3. Установите программу испытания на растяжение; при этом скорость подъема была установлена на уровне 1,1 мм/мин, количество образцов было установлено на уровне 10 в секунду.
    4. Запустите программу для получения данных о силе (N) и перемещении (мм).
    5. После подготовки образца остановите компьютер и сохраните данные в виде данных, разделенных столбцами, с помощью платформы . CSV — формат файла.
    6. Преобразуйте данные о силе (N) в напряжение (МПа), разделив каждую точку силовой колонны на площадь датчика (мм2, полученную путем умножения ширины калибра на толщину калибра).
    7. Преобразуйте данные о перемещении в деформацию (%) путем погружения данных о перемещении на длину датчика (50,3 мм) в каждой точке и умножая каждый результат на 100.
    8. Рассчитайте ударную вязкость (МДж/м3), используя трапециевидное правило для расчета площади под кривой напряжения-деформации.
    9. Рассчитайте модуль Юнга (МПа), взяв градиент напряжения (МПа) против. деформационная (%) кривая в области упругости, в этой работе от 1%-2% удлинения27.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Общая процедура 3D-печати и функционализации поверхности показана на рисунке 1. В этом протоколе сетевой полимер первоначально синтезируется с помощью фотоиндуцированного процесса полимеризации RAFT15 с использованием 3D-принтера для изготовления объекта в послойном процессе (рисунок 1A). Объемная смола, используемая для формирования полимерной сети, содержит фотолабильный инициирующий вид (ТПО), который генерирует радикалы при в...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Настоящий протокол демонстрирует процесс 3D-печати полимерных материалов с независимо настраиваемыми объемными и межфазными свойствами. Процедура выполняется двухэтапным методом путем 3D-печати базовой подложки и последующего изменения поверхностного слоя 3D-печатного объекта с использованием другой функциональной смолы, но с использованием того же оборудования для 3D-печати. В то время как 3D-принтеры, используемые в этой работе, предназначены для печати сшитых материалов послойно, функционализация поверхности ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы признают финансирование со стороны Австралийского исследовательского совета и UNSW Australia через исследовательскую программу Discovery (DP210100094).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
1-пиренеметилметакрилатSigma-Aldrich765120
2-(n-бутилтиокарбонотиоилтио) пропановая кислотаБор МолекулярныйBM1640
3D принтерPhotonMono Sинтенсивность света на поверхности цифровой маски = 0,81 мВт см-2
3D-печать Программное обеспечение для нарезкиPhotonPhoton Workshop V2.1.19
40 кГц Ультразвуковая ваннаThermolineUB-410
Сжатый воздухРезервуардля 230142работающий на 130 кПа
Программа автоматизированного проектированияSpaceClaim SpaceClaimSpaceClaim Design Manager V19.1
Дифенил (2,4,6-триметилбензоил) оксид фосфинаSigma-Aldrich415952
Этанол неденатурированный 100% ARChemSupplyEL043-2.5L-P
Бутылка для мытья этанолаRowe ScientificAZLWGF541P
Fluorescence ImagerBio-RadGel Doc XR+Использует газоразрядную лампу с длиной волны 302 нм в качестве источника излучения
Измеритель интенсивности светаNewport843-R
Mechanical TesterMark– 10ESM3031 кН манометр M5– 200
Формовочная пластиковая пленкаParafilmPM992
N,N-диметлакриламидSigma-Aldrich274135
N,N-диметилформамид HPLCChemSupplyLC1051-G4L
поли(этиленгликоль) диакрилат средний Mn 250Sigma-Aldrich475629
Лампа для отвержденияLeoway‎ B0869BY79P60 Вт 405 нм
Документ по стандартамASTMASTM Стандарт D638-14
Машина для испытаний на растяжениеMark-10
UVLight Fisher Scientific11-982-306 Вт Spectroline E-Series, Газоразрядная лампа
Вихревой смеситель IKA Vortex 3LabTek3340000I
газа,

Ссылки

  1. Ligon, S. C., Liska, R., Stampfl, J., Gurr, M., Mülhaupt, R. Polymers for 3D printing and customized additive manufacturing. Chemical Reviews. 117 (15), 10212-10290 (2017).
  2. Lewis, J. A. Direct ink writing of 3D functional materials. Advanced Functional Materials. 16 (17), 2193-2204 (2006).
  3. Kumar, S. Selective laser sintering: A qualitative and objective approach. JOM. 55 (10), 43-47 (2003).
  4. Jung, K., et al. Designing with light: Advanced 2D, 3D, and 4D materials. Advanced Materials. 32 (18), 1903850(2020).
  5. Lim, K. S., et al. Fundamentals and applications of photo-cross-linking in bioprinting. Chemical Reviews. 120 (19), 10662-10694 (2020).
  6. Chen, H., et al. Photoinitiators derived from natural product scaffolds: Monochalcones in three-component photoinitiating systems and their applications in 3D printing. Polymer Chemistry. 11 (28), 4647-4659 (2020).
  7. Chen, H., et al. Novel D-π-A and A-π-D-π-A three-component photoinitiating systems based on carbazole/triphenylamino based chalcones and application in 3D and 4D printing. Polymer Chemistry. 11 (40), 6512-6528 (2020).
  8. Zhang, J., Xiao, P. 3D printing of photopolymers. Polymer Chemistry. 9 (13), 1530-1540 (2018).
  9. Zhu, Y., Ramadani, E., Egap, E. Thiol ligand capped quantum dot as an efficient and oxygen tolerance photoinitiator for aqueous phase radical polymerization and 3D printing under visible light. Polymer Chemistry. 12 (35), 5106-5116 (2021).
  10. Jiang, P., Ji, Z., Wang, X., Zhou, F. Surface functionalization - a new functional dimension added to 3D printing. Journal of Materials Chemistry C. 8 (36), 12380-12411 (2020).
  11. Gonzalez, G., Chiappone, A., Dietliker, K., Pirri, C. F., Roppolo, I. Fabrication and functionalization of 3D printed polydimethylsiloxane-based microfluidic devices obtained through digital light processing. Advanced Materials Technologies. 5 (9), 2000374(2020).
  12. Yao, X., Song, Y., Jiang, L. Applications of bio-inspired special wettable surfaces. Advanced Materials. 23 (6), 719-734 (2011).
  13. Bose, S., Robertson, S. F., Bandyopadhyay, A. Surface modification of biomaterials and biomedical devices using additive manufacturing. Acta Biomaterialia. 66, 6-22 (2018).
  14. Wang, X., et al. i3DP, a robust 3D printing approach enabling genetic post-printing surface modification. Chemical Communications. 49 (86), 10064-10066 (2013).
  15. Lee, K., Corrigan, N., Boyer, C. Rapid high-resolution 3D printing and surface functionalization via type I photoinitiated raft polymerization. Angewandte Chemie International Edition. 60 (16), 8839-8850 (2021).
  16. Zhang, Z., Corrigan, N., Bagheri, A., Jin, J., Boyer, C. A versatile 3D and 4D printing system through photocontrolled raft polymerization. Angewandte Chemie International Edition. 58 (50), 17954-17963 (2019).
  17. Corrigan, N., et al. Reversible-deactivation radical polymerization (controlled/living radical polymerization): From discovery to materials design and applications. Progress in Polymer Science. 111, 101311(2020).
  18. Moad, G., Rizzardo, E., Thang, S. H. Living radical polymerization by the raft process - A third update. Australian Journal of Chemistry. 65 (8), 985-1076 (2012).
  19. Chiefari, J., et al. Living free-radical polymerization by reversible addition−Fragmentation chain transfer: The RAFT process. Macromolecules. 31 (16), 5559-5562 (1998).
  20. Fromel, M., et al. User-friendly chemical patterning with digital light projection polymer brush photolithography. European Polymer Journal. 158, 110652(2021).
  21. Fromel, M., Li, M., Pester, C. W. Surface engineering with polymer brush photolithography. Macromolecular Rapid Communications. 41 (18), 2000177(2020).
  22. Wang, C. -G., Chen, C., Sakakibara, K., Tsujii, Y., Goto, A. Facile fabrication of concentrated polymer brushes with complex patterning by photocontrolled organocatalyzed living radical polymerization. Angewandte Chemie International Edition. 57 (41), 13504-13508 (2018).
  23. Zoppe, J. O., et al. Surface-initiated controlled radical polymerization: state-of-the-art, opportunities, and challenges in surface and interface engineering with polymer brushes. Chemical Reviews. 117 (3), 1105(2017).
  24. Pester, C. W., et al. Ambiguous antifouling surfaces: Facile synthesis by light-mediated radical polymerization. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. 54 (2), 253-262 (2016).
  25. Poelma, J. E., Fors, B. P., Meyers, G. F., Kramer, J. W., Hawker, C. J. Fabrication of complex three-dimensional polymer brush nanostructures through light-mediated living radical polymerization. Angewandte Chemie International Edition. 52 (27), 6844-6848 (2013).
  26. Zhu, Y., Egap, E. PET-RAFT polymerization catalyzed by cadmium selenide quantum dots (QDs): Grafting-from QDs photocatalysts to make polymer nanocomposites. Polymer Chemistry. 11 (5), 1018-1024 (2020).
  27. ASTM International. ASTM Standard D638-14: Standard Test method for tensile properties of plastics. ASTM International. , (2014).
  28. Moad, G. RAFT (Reversible addition-fragmentation chain transfer) crosslinking (co)polymerization of multi-olefinic monomers to form polymer networks. Polymer International. 64 (1), 15-24 (2015).
  29. Li, M., et al. SI-PET-RAFT: Surface-initiated photoinduced electron transfer-reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization. ACS Macro Letters. 8 (4), 374-380 (2019).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

РАФТ-полимеризацияфотоинициированная полимеризацияфункционализация поверхностицифровая стереолитография (DLP)приготовление объемной смолыфлуоресцентный анализиспытание на растяжениемеханические свойства
3D-печать и модификация поверхности in situ с помощью обратимой полимеризации цепи с фотоинициацией типа I
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.