Pesquisadores na França desenvolveram formulações de poliuretano fotossensíveis que permitem acionar e controlar a solidificação de espumas líquidas por meio de luz ultravioleta.
A abordagem usa um gerador de fotobase como catalisador latente. Quando a formulação é exposta à radiação UV, o gerador libera uma base que acelera a reação do poliuretano, permitindo aos pesquisadores escolher quando a espuma começa a solidificar.
Guillaume Cotte-Carluer e colegas do Institut Charles Sadron em Estrasburgo disseram que o método poderia fornecer maior controle sobre a morfologia da espuma sem exigir uma formulação separada para cada estrutura celular.
As propriedades da espuma são fortemente influenciadas pelo tamanho da bolha, pelo conteúdo do líquido e pelo período de tempo durante o qual a espuma líquida pode drenar antes da cura. Nos processos convencionais de PU, a formação de bolhas, a drenagem e a polimerização ocorrem simultaneamente, dificultando o ajuste independente de um desses parâmetros.
Os pesquisadores combinaram as formulações de poliuretano-sensíveis a UV com um sistema milifluídico capaz de misturar componentes viscosos e gerar espumas com uma distribuição uniforme de-tamanho de bolha.
Ao alterar o ponto em que a espuma foi irradiada, a equipe pôde controlar quanto tempo ela drenava antes da solidificação. Isto tornou possível alterar a morfologia celular final, mantendo a mesma formulação subjacente.
Os pesquisadores também combinaram o gerador de fotobase com um catalisador convencional. Eles disseram que esta abordagem híbrida proporcionou uma gama ainda mais ampla de comportamento de solidificação, combinando a cura gradual de fundo com a aceleração produzida pela exposição UV.
Atualmente, o sistema é um método em escala-laboratorial destinado principalmente à produção e ao estudo de modelos de espumas. No entanto, a cura acionada externamente pode eventualmente ser útil em aplicações que exigem estruturas porosas controladas com precisão, incluindo isolamento, filtração, componentes leves e estruturas de engenharia de tecidos.{2}}.
Os pesquisadores afirmaram que a principal inovação foi a capacidade de obter espumas com morfologias personalizáveis a partir de uma única formulação, em vez de reformular a química para produzir cada estrutura.