Naukowcy we Francji opracowali światłoczułe preparaty poliuretanowe, które umożliwiają wyzwalanie i kontrolowanie krzepnięcia płynnych pianek za pomocą światła ultrafioletowego.
W podejściu tym jako utajony katalizator wykorzystuje się generator fotobazy. Po wystawieniu preparatu na działanie promieniowania UV generator uwalnia bazę, która przyspiesza reakcję poliuretanu, umożliwiając badaczom wybór, kiedy pianka zacznie krzepnąć.
Guillaume Cotte-Carluer i współpracownicy z Instytutu Charlesa Sadrona w Strasburgu stwierdzili, że metoda ta może zapewnić większą kontrolę nad morfologią piany bez konieczności stosowania osobnego preparatu dla każdej struktury komórkowej.
Na właściwości piany duży wpływ ma wielkość pęcherzyków, zawartość cieczy i czas, przez jaki płynna pianka może odcieknąć przed utwardzeniem. W konwencjonalnych procesach PU tworzenie się pęcherzyków, drenaż i polimeryzacja zachodzą jednocześnie, co utrudnia niezależną regulację jednego z tych parametrów.
Badacze połączyli wrażliwe na promieniowanie UV preparaty poliuretanowe- z systemem milicieczowym umożliwiającym mieszanie lepkich składników i wytwarzanie pianek o równomiernym-rozkładzie wielkości pęcherzyków.
Zmieniając punkt napromieniowania pianki, zespół mógł kontrolować czas jej schnięcia przed zestaleniem. Umożliwiło to zmianę ostatecznej morfologii komórek przy zachowaniu tego samego podstawowego składu.
Naukowcy połączyli także generator fotobazy z konwencjonalnym katalizatorem. Stwierdzili, że to podejście hybrydowe zapewnia jeszcze szerszy zakres zachowania podczas krzepnięcia, łącząc stopniowe utwardzanie w tle z przyspieszeniem wytwarzanym przez ekspozycję na promieniowanie UV.
System ten jest obecnie metodą laboratoryjną-przeznaczoną głównie do produkcji i badania pianek modelowych. Jednak utwardzanie wyzwalane zewnętrznie może ostatecznie okazać się przydatne w zastosowaniach wymagających precyzyjnie kontrolowanych struktur porowatych, w tym izolacji, filtracji, lekkich komponentów i rusztowań-inżynierii tkankowej.
Naukowcy stwierdzili, że główną innowacją była możliwość uzyskania pianek o dostosowywalnej morfologii z jednego preparatu, zamiast ponownego formułowania składu chemicznego w celu wytworzenia każdej struktury.