I materiali a porosità controllata hanno trovato diverse applicazioni nella separazione, catalisi, stoccaggio di energia, sensori e attuatori, ingegneria dei tessuti e somministrazione di farmaci. Sono stati sviluppati diversi metodi per fabbricare materiali porosi ben definiti con dimensioni dei pori che vanno da nanometri a millimetri. Per esempio, l'introduzione di sagome sacrificali può conferire porosità ai materiali che li incapsulano dopo la rimozione dei materiali incorporati. In alternativa, procedure che comportano la separazione di fase, la modellazione diretta e la reazione chimica hanno dimostrato la fabbricazione di strutture porose gerarchiche. Questi metodi richiedono intrinsecamente più passaggi, e sono limitati nella complessità raggiungibile delle strutture fabbricate.

I recenti progressi nella fabbricazione digitale, rappresentato dalla stampa 3D, hanno consentito la fabbricazione di strutture 3D porose costituite da materiali polimerici con porosità, ancora limitato dai materiali applicabili al processo. Per esempio, La stampa 3D con colata a solvente (SC3DP), la stampa 3D diretta di inchiostri polimerici con evaporazione in situ dei solventi, ha consentito la fabbricazione di strutture porose 3D con requisiti rigorosi delle proprietà reologiche dell'inchiostro da stampa (ad es. e alta tensione di vapore).

I ricercatori del Soft Fluidics Lab della Singapore University of Technology and Design (SUTD) hanno sviluppato un nuovo metodo di stampa 3D per fabbricare modelli porosi 3D in un solo passaggio, che è stata definita stampa 3D per precipitazione per immersione (ip3DP). Nell'approccio di nuova concezione, gli inchiostri contenenti polimeri sono stati stampati direttamente in un bagno di un non solvente, e l'inchiostro stampato si solidificava rapidamente per precipitazione per immersione. La solidificazione spontanea tramite precipitazione per immersione ha generato porosità su scala da micro a nano. La porosità degli oggetti stampati in 3D è facilmente controllabile dalle concentrazioni di polimeri e additivi, e i tipi di solventi. Una selezione più ampia di solventi ha consentito di stampare una gamma più ampia di materiali termoplastici. Per evidenziare questa capacità, è stata dimostrata la fabbricazione di modelli in scala centimetrica in 13 polimeri disciolti in sei solventi.

"Questo lavoro è la prima dimostrazione di precipitazioni ad immersione controllate tridimensionalmente basate su deposizioni di materiali controllate digitalmente, " ha detto l'autore principale della carta Dr. Rahul Karyappa.

Il ricercatore principale, L'assistente professore Michinao Hashimoto ha affermato che "l'ampia selezione di materiali stampabili, e capacità di adattare le loro morfologie e proprietà, rendere ip3DP un nuovo approccio per la stampa 3D per fabbricare strutture funzionali."