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密蘇里大學(xué)林見/萊斯大學(xué)James Tour教授合作 ACS Nano：實現(xiàn)可持續(xù)性3D打印

2022-09-30 來源：高分子科技

關(guān)鍵詞：3D打印生物復(fù)合材料閃蒸石墨烯可回收可持續(xù)性

光固化的3D打印技術(shù)具有高度的設(shè)計自由度以及高效的產(chǎn)品開發(fā)等優(yōu)點，從而使其成為一種有潛力的新型制造技術(shù)。同時，為響應(yīng)社會可持續(xù)發(fā)展的要求，如何在光固化3D打印中實現(xiàn)可持續(xù)性已成為必然的趨勢。為實現(xiàn)光固化3D打印的可持續(xù)性，有四個關(guān)鍵要素：(1)開發(fā)硬件或技術(shù)，最大限度地減少打印過程中廢物的產(chǎn)生；(2)可再生油墨；(3)打印產(chǎn)品的回收利用；(4)打印產(chǎn)品可持續(xù)的應(yīng)用方式。而同時實現(xiàn)這些特點的3D打印目前還是一個挑戰(zhàn)。

近期，作為共同通訊作者，密蘇里大學(xué)的林見/萊斯大學(xué)James Tour教授聯(lián)手將閃蒸石墨烯（Flash Graphene, FG）和生物基復(fù)合材料結(jié)合，應(yīng)用到光固化3D打印技術(shù)中，實現(xiàn)在3D打印中的可持續(xù)性。團隊通過從自然資源中制備可打印、可再生油墨；通過從打印的生物基復(fù)合材料中降解、回收油墨或?qū)U棄后的復(fù)合材料重新閃蒸升級成FG；通過展示3D打印的可持續(xù)應(yīng)用方式（輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料和高效微流控反應(yīng)器）；實現(xiàn)了3D打印的可持續(xù)性。此外，還證明了FG可以作為納米填料來增強生物機復(fù)合材料的機械性能，可用于打印優(yōu)化的結(jié)構(gòu)和聲學(xué)超材料。FG并可作為光吸收劑來改善油墨，用于打印自支撐的三維微流控反應(yīng)器，可用于納米材料的合成。該成果近期以“Sustainable 3D Printing of Recyclable Biocomposite Empowered by Flash Graphene”為題發(fā)表在《ACS Nano》。文章第一作者吳宇超。