p Uma equipe do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) simulou a reticulação de redes de polímero impressas em 3-D, um passo fundamental para o desenvolvimento de novas resinas funcionais para técnicas de impressão 3D à base de luz, incluindo litografia de dois fótons (TPL) e manufatura aditiva volumétrica (VAM). p A equipe usou simulações de dinâmica molecular para estudar, em um nível microscópico, a cinética e a topologia de três moléculas diferentes do mesmo grupo reativo (acrilato), mas contendo diferentes componentes não reativos. Os pesquisadores descobriram que as diferenças na dinâmica e estrutura dos polímeros reticulados resultantes, construído usando os processos TPL e VAM, foram o resultado de diferenças nas partes não reativas das moléculas. A pesquisa aparece na edição de 15 de outubro da Journal of Physical Chemistry B e é apresentado online como uma capa suplementar.

p Os pesquisadores disseram que os insights obtidos com o estudo abrem as portas para fotorresistentes projetados racionalmente e os ajudarão em sua busca para projetar novas resinas fotossensíveis personalizadas, capazes de ultrapassar os limites do VAM desenvolvido por TPL e LLNL. Essas técnicas geram objetos 3-D projetando luz padronizada em resinas líquidas, fazendo com que endureçam nos pontos desejados em segundos. As resinas usadas nesses processos geralmente contêm moléculas diferentes com os mesmos grupos funcionais reativos, e sua formulação depende de métodos de tentativa e erro, com os resultados tratados como segredos comerciais.

p "Nossa combinação de simulações de dinâmica molecular e teoria matemática de gráfico nos permite modificar ou perturbar a química e a física de moléculas que servem como blocos de construção em técnicas AM como TPL e VAM e ver o impacto no polímero resultante, "explicou John Karnes, o autor principal do artigo. "Como podemos ver todos os átomos nessas simulações, estamos começando a desenvolver a intuição que preenche a lacuna entre a topologia da rede microscópica e o comportamento macroscópico, como entender a relação entre loops ou ciclos intramoleculares, e o ponto em que a resina líquida gelifica para formar a parte sólida impressa. "

p O cientista de materiais do LLNL Juergen Biener disse que a equipe está continuando o trabalho explorando escalas de tempo e comprimento mais longas, simular ensaios mecânicos de peças impressas e modelar outros tipos de polimerização de interesse do LLNL.