來自Timothy Long和Christopher Williams研究小組的化學家和機械工程師在該項目上進行了合作。

化學教授兼首席研究員蒂莫西·朗（Timothy Long）說：“我的理念是，只有與與自己截然不同的人合作時，才能實現這些類型的創新。該項目代表了跨學科研究的典型例子。如果沒有其他實驗室，我們兩個實驗室都無法實現這一目標。”

圖形概要

“增值光聚合（VP）增材制造制造出具有出色分辨率的復雜幾何形狀；然而，由于伴隨的高溶液和熔體粘度，高分子量聚合物不適合VP。因此，在可印刷性和機械性能之間產生了具有挑戰性的悖論。該報告描述了同時進行的光敏聚合物和VP系統設計，以解決這一悖論，因為前所未有地使用了聚合膠體（latex），可有效地將粘度對分子量的依賴性解耦。

高分子科學與工程專業的五年級學生Phil Scott一直在嘗試合成具有適當機械性能和分子量的乳膠材料，但運氣并不好。然后，他開始使用市售液態乳膠，但是他必須弄清楚如何修改化學成分，以便可以以固態形式進行3D打印。不幸的是，由于液體乳膠非常脆弱，這說起來容易做起來難。“乳膠處于彈性狀態。如果添加了任何東西，它將完全失去穩定性并崩潰。”機械工程專業五年級博士學位Viswanath Meenakshisundaram解釋說。為了解決這個問題，Scott搭建了一個支架，可以將乳膠顆粒固定在適當的位置。然后，加入光引發劑和其他化合物，以便可以進行紫外線輔助印刷。

“在設計腳手架時，您最需要擔心的是一切的穩定性。讀了很多書，甚至是學習膠體為什么穩定以及膠體穩定性如何工作的基礎知識，但這是一個非常有趣的挑戰。”通過用紫外線將材料固化來將粘性樹脂轉變為形狀，Meenakshisundaram的任務是弄清楚如何精確地打印材料……因此，他建立了自己的正在申請專利的系統。他知道機器需要能夠在大面積上打印高分辨率特征，并且與他的顧問，共同首席研究員克里斯托弗·威廉姆斯（Christopher Williams）一起，想出了一種在大面積上掃描紫外線的方法。

Meenakshisundaram還具有將計算機視覺系統嵌入到定制打印機上的想法，以確保準確，詳細的打印，因為液體乳膠顆粒會導致乳膠樹脂表面上的紫外線散射到外部。相機會捕獲每個單獨的乳膠樹脂桶的圖像，并且自定義算法允許打印機從本質上查看UV光在樹脂上的相互作用，然后相應地調整打印參數以僅固化要打印的形狀。

“大面積掃描打印機是我所擁有的概念，Viswanath很快就使它成為了現實。然后，維斯瓦納特提出了一個嵌入相機的想法，觀察光與材料的相互作用，并根據他的代碼更新打印參數。”倫道夫（Randolph）機械工程學教授兼信息產業部臨時總監。“這就是我們想要獲得博士學位的目的。學生：我們提供了一個愿景，他們實現了這一愿景，并超越了獨立研究者的范圍。”所有這些艱苦的工作使得3D打印的乳膠零件（例如葉輪）在半互穿的聚合物網絡基質中具有強大的機械性能。

乳膠橡膠零件（例如以100微米分辨率打印的葉輪3D）可以無損地重復使用復雜的模具

因為這些零件具有柔韌性和韌性的獨特組合。

該團隊的兩位教授表示，3D打印乳膠為打印他們認為過去無法打印的許多其他材料（例如軟橡膠）奠定了基礎。