I ricercatori lituani della Kaunas University of Technology e dell'Università di Vilnius hanno sintetizzato e testato una resina a base biologica per la stampa 3D ottica (O3DP). La resina a base biologica realizzata con materie prime rinnovabili si è rivelata universale sia per le stampanti 3D da tavolo che per i laser ultraveloci all'avanguardia, adatto per O3DP nelle scale dalle nano alle macro dimensioni. Questo, secondo i ricercatori, è una proprietà unica per una singola fotoresina.

La stampa 3D ottica (O3DP) è uno strumento di prototipazione rapida e una tecnica di produzione additiva in fase di sviluppo come scelta per una produzione efficiente e a basso spreco, ancora attualmente associato a resine derivate dal petrolio. Durante O3DP, la resina fotopolimerizzabile viene solidificata trattandola con la luce; tale tecnologia rende la stampa 3D molto flessibile e precisa:gli elementi possono raggiungere i sub-micrometri, e può raggiungere anche macro-dimensioni. Il principale difetto di O3DP è legato ai limiti dei materiali di stampa:la loro origine, proprietà fisiche e chimiche, che rendono le resine non adatte a tutti gli allestimenti.

"Una resina universale a base biologica sviluppata dai ricercatori KTU può essere utilizzata per una stampa 3D multiscala. Fino ad ora, non è stata sviluppata una singola resina che consentisse la produzione di nano/micro-caratteristiche e macro-oggetti ultrafini con la stessa composizione", dice il dottor Mangirdas Malinauskas, Leader del gruppo di ricerca sulla nanofotonica laser presso il Centro di ricerca laser dell'Università di Vilnius (VU).

Durante l'esperimento condotto dai ricercatori della VU, una stampa 3D ottica multiscala (fino a 5 ordini) di un composto a base biologica è stata eseguita utilizzando sia una configurazione di nanolitografia laser all'avanguardia che una comune stampante 3D da tavolo. Inoltre, figure simili a scacchi sono state realizzate in una linea industriale che fornisce commercialmente servizi di produzione in piccoli lotti (3-D Creative). La fotoresina a base biologica si è dimostrata adatta a tutte le applicazioni senza ulteriori modifiche. Secondo il dottor Malinauskas, questa è una proprietà unica per ogni singola fotoresina (indipendentemente dalla sua origine).

La nuova fotoresina a base biologica è stata sviluppata presso la Kaunas University of Technology (KTU). Il gruppo di ricerca che lavora presso il Dipartimento di chimica e tecnologia dei polimeri della KTU e guidato dalla dott.ssa Jolita Ostrauskaite ha progettato formulazioni di resine fotopolimerizzabili per la stampa 3D ottica, oltre che sintetizzato, caratterizzato e studiato il reologico, meccanico, proprietà termiche dei materiali polimerici ottenuti da queste resine.

"Attualmente, in commercio sono disponibili solo polimeri termoplastici a base biologica utilizzati nella tecnologia di stampa termica 3D. Gli scienziati di KTU hanno sviluppato una resina fotopolimerizzabile a base biologica che può essere utilizzata per la stampa 3D ottica. Le resine fotopolimerizzabili a base biologica per tali tecnologie non sono attualmente disponibili sul mercato", dice il dottor Ostrauskaite.

Secondo lei, il più grande vantaggio della nuova resina fotopolimerizzabile a base biologica è la capacità di ottenere i suoi componenti da materie prime rinnovabili, Inoltre, questi componenti possono essere acquistati in quantità commercialmente elevate.

Sebbene la nuova fotoresina a base biologica non sia ancora stata commercializzata, i ricercatori affermano che potrebbe essere utilizzato immediatamente su richiesta nelle linee industriali poiché è stato dimostrato che è compatibile con le configurazioni disponibili in commercio di JSC 3-D Creative. Poiché il materiale sviluppato è ancora molto nuovo, sono necessarie ulteriori indagini per il suo uso sicuro ed economico nell'industria.

Questa eco-innovazione è ulteriormente avanzata all'interno del progetto InterReg EcoLabNet, una rete basata sulla regione baltica composta da RSI e PMI.