Изследователи във Франция са разработили фоточувствителни полиуретанови формулировки, които позволяват втвърдяването на течни пени да се задейства и контролира с ултравиолетова светлина.
Подходът използва генератор на фотобаза като латентен катализатор. Когато формулировката е изложена на UV радиация, генераторът освобождава основа, която ускорява реакцията на полиуретана, което позволява на изследователите да избират кога пяната започва да се втвърдява.
Guillaume Cotte-Carluer и колеги от Institut Charles Sadron в Страсбург казаха, че методът може да осигури по-голям контрол върху морфологията на пяната, без да се изисква отделна формула за всяка клетъчна структура.
Свойствата на пяната са силно повлияни от размера на мехурчетата, съдържанието на течност и продължителността на времето, за което течната пяна е оставена да се отцеди преди втвърдяване. При конвенционалните PU процеси образуването на мехурчета, дренажът и полимеризацията се случват едновременно, което затруднява независимото регулиране на един от тези параметри.
Изследователите комбинираха UV{0}}чувствителните полиуретанови формулировки с милифлуидна система, способна да смесва вискозни компоненти и да генерира пяна с равномерно разпределение на размера на мехурчетата-.
Чрез промяна на точката, в която пяната е облъчена, екипът може да контролира колко време се оттича преди втвърдяването. Това направи възможно промяната на крайната клетъчна морфология, като същевременно се запази същата основна формула.
Изследователите също така комбинираха генератора на фотобази с конвенционален катализатор. Те казаха, че този хибриден подход осигурява още по-широк диапазон на поведение на втвърдяване чрез комбиниране на постепенно фоново втвърдяване с ускорението, причинено от излагане на ултравиолетови лъчи.
Понастоящем системата е метод в-лабораторен мащаб, предназначен основно за производство и изследване на модели на пяна. Въпреки това, външно задействаното втвърдяване може в крайна сметка да се окаже полезно в приложения, изискващи прецизно контролирани порести структури, включително изолация, филтриране, леки компоненти и тъканни-инженерни скелета.
Изследователите казаха, че основното нововъведение е способността да се получат пени с персонализирана морфология от една формула, вместо да се преформулира химията, за да се произведе всяка структура.