Cercetătorii din Franța au dezvoltat formulări de poliuretan fotosensibile care permit declanșarea și controlul solidificării spumei lichide cu ajutorul luminii ultraviolete.
Abordarea folosește un generator de fotobaze ca catalizator latent. Când formula este expusă la radiații UV, generatorul eliberează o bază care accelerează reacția poliuretanului, permițând cercetătorilor să aleagă când spuma începe să se solidifice.
Guillaume Cotte-Carluer și colegii de la Institut Charles Sadron din Strasbourg au spus că metoda ar putea oferi un control mai mare asupra morfologiei spumei fără a necesita o formulare separată pentru fiecare structură celulară.
Proprietățile spumei sunt puternic influențate de dimensiunea bulelor, conținutul de lichid și durata de timp pentru care spuma lichidă este lăsată să se scurgă înainte de întărire. În procesele convenționale PU, formarea de bule, drenarea și polimerizarea au loc simultan, ceea ce face dificilă reglarea independentă a unuia dintre acești parametri.
Cercetătorii au combinat formulările de poliuretan sensibile la UV-cu un sistem milifluidic capabil să amestece componente vâscoase și să genereze spume cu o distribuție uniformă a mărimii-bulelor.
Schimbând punctul în care spuma a fost iradiată, echipa a putut controla cât timp s-a scurs înainte de solidificare. Acest lucru a făcut posibilă modificarea morfologiei celulare finale, păstrând în același timp aceeași formulare de bază.
Cercetătorii au combinat, de asemenea, generatorul de baze foto cu un catalizator convențional. Ei au spus că această abordare hibridă a oferit o gamă și mai largă de comportament de solidificare, combinând întărirea treptată de fundal cu accelerația produsă de expunerea la UV.
În prezent, sistemul este o metodă la scară{0}}de laborator destinată în principal producției și studiului de spume model. Cu toate acestea, întărirea declanșată extern s-ar putea dovedi în cele din urmă utilă în aplicații care necesită structuri poroase controlate cu precizie, inclusiv izolație, filtrare, componente ușoare și schele-de inginerie tisulară.
Cercetătorii au spus că principala inovație a fost capacitatea de a obține spume cu morfologii personalizabile dintr-o singură formulare, mai degrabă decât reformularea chimiei pentru a produce fiecare structură.