Nanoparticelle ibride come fotoiniziatori. un. Immagine al microscopio elettronico di nanocristalli ibridi. L'inserto mostra uno schema di nanorod semiconduttore con una punta metallica. B. Struttura Bucky Ball prodotta dalla stampa 3D rapida in acqua utilizzando gli HNP come fotoiniziatori. C. Spirale stampata con HNP da una stampante a due fotoni che fornisce funzionalità ad alta risoluzione. Credito:Pawar et al
I ricercatori del Center for Nanoscience and Nanotechnology dell'Università Ebraica di Gerusalemme hanno sviluppato un nuovo tipo di fotoiniziatore per la stampa tridimensionale (3D) in acqua. Queste nuove nanoparticelle potrebbero consentire la creazione di strutture stampate in 3D biocompatibili, promuovere lo sviluppo di accessori biomedicali e guidare il progresso nelle industrie tradizionali come la plastica.
La stampa 3D è diventata uno strumento importante per la fabbricazione di diversi materiali a base organica per una varietà di industrie. Però, la stampa di strutture in acqua è sempre stata una sfida a causa della mancanza di molecole solubili in acqua note come fotoiniziatori, le molecole che inducono le reazioni chimiche necessarie per formare materiale stampato solido con la luce.
Ora, scrivendo in Nano lettere , Il Prof. Uri Banin e il Prof. Shlomo Magdassi presso l'Istituto di Chimica dell'Università Ebraica descrivono un mezzo efficiente di stampa 3D in acqua utilizzando nanoparticelle ibride semiconduttore-metallo (HNP) come fotoiniziatori.
La stampa 3D in acqua apre interessanti opportunità nell'arena biomedica per la fabbricazione su misura di dispositivi medici e per la stampa di scaffold per l'ingegneria dei tessuti. Per esempio, i ricercatori prevedono la fabbricazione personalizzata di protesi articolari, placche ossee, valvole cardiache, tendini e legamenti artificiali, e altre sostituzioni di organi artificiali.
La stampa 3D in acqua offre anche un approccio ecologico alla produzione additiva, che potrebbe sostituire l'attuale tecnologia di stampa con inchiostri a base organica.
A differenza dei normali fotoiniziatori, le nuove nanoparticelle ibride sviluppate dal Prof. Banin e dal Prof. Magdassi presentano proprietà sintonizzabili, ampia finestra di eccitazione nella gamma UV e visibile, elevata sensibilità alla luce, e funzionano grazie a un meccanismo fotocatalitico unico che aumenta l'efficienza di stampa riducendo la quantità di materiali necessari per creare il prodotto finale. L'intero processo può essere utilizzato anche in modalità di polimerizzazione avanzate, come due stampanti a fotoni, che gli consente di produrre funzionalità ad alta risoluzione
