שרף מתרחב להדפסה תלת-ממדית

השלב הראשון של המחקר התמקד בבחירת מונומר שישמש כאבן הבניין לשרף הפולימר. המונומר היה צריך להיות ניתן לריפוי בקרינת UV, זמן ריפוי קצר יחסית ולהציג תכונות מכניות רצויות המתאימות ליישומים בעלי עומס גבוה. הצוות, לאחר שבדק שלושה מועמדים פוטנציאליים, החליט בסופו של דבר על 2-הידרוקסיאתיל מתאקרילט (נקרא לו פשוט HEMA).

לאחר שהמונומר ננעל, החוקרים יצאו למציאת ריכוז הפוטו-איניציאטור האופטימלי יחד עם חומר ניפוח מתאים לשילוב ה-HEMA. שני מיני פוטו-איניציאטורים נבדקו על נכונותם להתקשות תחת אור UV סטנדרטי של 405 ננומטר, הנמצא בדרך כלל ברוב מערכות ה-SLA. הפוטו-איניציאטורים שולבו ביחס של 1:1 ועורבבו ב-5% לפי משקל לקבלת התוצאה האופטימלית ביותר. חומר הניפוח - שישמש להקל על התפשטות המבנה התאי של ה-HEMA, וכתוצאה מכך "הקצף" - היה מעט יותר מסובך למציאה. רבים מהחומרים שנבדקו היו בלתי מסיסים או קשים לייצוב, אך לבסוף הצוות בחר בחומר ניפוח לא מסורתי המשמש בדרך כלל עם פולימרים דמויי פוליסטירן.

תערובת מורכבת של מרכיבים שימשה לניסוח שרף הפוטופולימר הסופי והצוות החל לעבוד על הדפסת תלת-ממד של כמה עיצובי CAD לא כל כך מורכבים. המודלים הודפסו בתלת-ממד על גבי Anycubic Photon בקנה מידה של פי 1 וחוממו ב-200 מעלות צלזיוס למשך עד עשר דקות. החום פירק את חומר הניפוח, הפעיל את פעולת ההקצפה של השרף והרחיב את גודל המודלים. לאחר השוואת ממדים לפני ואחרי ההתפשטות, החוקרים חישבו התפשטויות נפחיות של עד 4000% (פי 40), מה שדחף את המודלים המודפסים בתלת-ממד מעבר למגבלות הממדיות של משטח הבנייה של הפוטון. החוקרים מאמינים שניתן להשתמש בטכנולוגיה זו עבור יישומים קלים כגון כנפי אוויר או עזרי ציפה עקב הצפיפות הנמוכה ביותר של החומר המורחב.