Modelování vzniku polymerních sítí při stereolitografickém 3D tisku hydrogelů

Anotace: Základem tištěných polymerních materiálů je trojrozměrná molekulární síť vznikající fotopolymerizací reaktivních monomerů v tenké vrstvě požadovaného tvaru (promítaném skrze masku měnící se od vrstvy k vrstvě). Konečný výtisk je vystavěn z postupně přidávaných síťujících vrstviček. Pro výslednou soudržnost je určující propojení vrstev. To může být realizováno chemickým provázáním nebo vzájemnou penetrací následně tvořených sítí. Pro tento komplexní proces zatím není k dispozici fyzikální model (popisující vztah vznik-struktura-vlastnosti).

Cílem je vytvořit model tvorby polymerní sítě během tohoto komplexního procesu, a tím přispět k jeho pochopení. Student využije/modifikuje modely vytvořené na našem pracovišti založené na chemické kinetice a statistických metodách, případně využije i mocný nástroj založený na metodě konečných prvků – COMSOL Multiphysics® s Chemical Reaction Engineering Module pro lepší popis prostorové nehomogenity vrstevnaté sítě a termodynamických efektů. K dispozici je též stereolitografická 3D tiskárna a možnost experimentálního ověření.