Các nhà nghiên cứu ở Pháp đã phát triển các công thức polyurethane cảm quang cho phép kích hoạt và kiểm soát quá trình đông đặc của bọt lỏng bằng cách sử dụng ánh sáng cực tím.
Phương pháp này sử dụng bộ tạo photobase làm chất xúc tác tiềm ẩn. Khi công thức tiếp xúc với bức xạ UV, máy tạo sẽ giải phóng một bazơ làm tăng tốc phản ứng polyurethane, cho phép các nhà nghiên cứu lựa chọn thời điểm bọt bắt đầu đông đặc.
Guillaume Cotte-Carluer và các đồng nghiệp tại Viện Charles Sadron ở Strasbourg cho biết phương pháp này có thể mang lại khả năng kiểm soát tốt hơn đối với hình thái bọt mà không yêu cầu công thức riêng biệt cho từng cấu trúc tế bào.
Đặc tính bọt bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi kích thước bong bóng, hàm lượng chất lỏng và khoảng thời gian mà bọt lỏng được phép thoát ra trước khi đóng rắn. Trong các quy trình PU thông thường, sự hình thành bong bóng, thoát nước và trùng hợp xảy ra đồng thời, gây khó khăn cho việc điều chỉnh một trong các thông số này một cách độc lập.
Các nhà nghiên cứu đã kết hợp công thức polyurethane-nhạy cảm với tia cực tím với hệ thống millifluidic có khả năng trộn các thành phần nhớt và tạo ra bọt với sự phân bổ kích thước bong bóng-đồng đều.
Bằng cách thay đổi điểm chiếu xạ bọt, nhóm nghiên cứu có thể kiểm soát thời gian thoát nước trước khi đông đặc. Điều này giúp có thể thay đổi hình thái tế bào cuối cùng trong khi vẫn giữ nguyên công thức cơ bản.
Các nhà nghiên cứu cũng kết hợp máy tạo photobase với chất xúc tác thông thường. Họ cho biết phương pháp kết hợp này mang lại phạm vi hoạt động hóa rắn rộng hơn bằng cách kết hợp quá trình xử lý nền dần dần với khả năng tăng tốc do tiếp xúc với tia cực tím.
Hệ thống này hiện là phương pháp ở quy mô phòng thí nghiệm-chủ yếu nhằm mục đích sản xuất và nghiên cứu các mô hình bọt. Tuy nhiên, quá trình đóng rắn được kích hoạt từ bên ngoài cuối cùng có thể tỏ ra hữu ích trong các ứng dụng yêu cầu cấu trúc xốp được kiểm soát chính xác, bao gồm vật liệu cách nhiệt, lọc, các thành phần nhẹ và giàn giáo kỹ thuật mô-.
Các nhà nghiên cứu cho biết cải tiến cơ bản là khả năng thu được bọt với hình thái có thể tùy chỉnh từ một công thức duy nhất, thay vì điều chỉnh lại thành phần hóa học để tạo ra từng cấu trúc.