Hierarchical structure fabrication using stereolithography based on polymer precision design

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04691
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: Mukai Masaru 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特任教員(助教) (10549851)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸尾 昭二 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (00314047)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 光造形 / ３dプリンタ / 光硬化樹脂 / 相分離 / 階層構造 / 可逆的付加連鎖移動 / 重合誘起相分離

Outline of Final Research Achievements

The polymer precision design method was applied to light-curing resins used in the stereolithography method which enables the most highly detailed fabrication method in 3D printers. As a result, although only one resin is used, the hardness and transparency of the fabrication objects can be controlled by controlling the light irradiation conditions of the stereolithography system. Using the above knowledge, they also succeeded in developing a resin for stereolithography that enables the fabrication of highly conductive and flexible 3D objects.

Free Research Field

材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一般的な、ゴムや樹脂材料は相分離構造や階層構造を制御することにより、要求される多彩な性能を実現している。しかしながら、光造形技術に用いられる樹脂材料の多くは、アクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、エポキシ樹脂の3つに限定され多彩な材料特性を実現することは困難であった。本研究では、ミクロな相分離構造とマクロな構造を光造形装置により制御した階層構造の形成に成功した。本研究で得られた成果は高付加価値な３次元造形物を造形する手法として活用できる。