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澳大利亚发现能够“治愈”3D塑料

悉尼科学家展示了一种方法,可以帮助 3D 打印塑料快速且廉价地“自愈”,这是一项重大的商业突破。

新南威尔士大学的研究人员发现,在印刷过程中使用的液态树脂中添加一种特殊粉末可以帮助修补损坏的材料。

修复可以在室温下进行,只需要在 LED 照明下进行,这会引发化学反应和断裂件的融合。

目前,实现相同的结果可能意味着必须拆卸产品并将损坏的组件置于一系列加热循环中。

与使用新方法的一个小时相比,它还需要大约 24 小时才能完成。

虽然 3D 打印或增材制造通常对环境的影响较小,但尚不符合生态友好的严格定义。

研究小组发言人 Nathaniel Corrigan 博士说,由于涉及大量塑料并且打印机要连续运行数天,因此必须修复破损造成的任何延误传统上都需要额外的时间、金钱和浪费。

但是现在它们可以轻松快速地修复,并且在许多情况下,损坏的组件也可以挽救,而不是被扔掉重新开始。

“有一个明显的环境效益,因为你不必每次都重新合成一种全新的材料,”Corrigan 博士说。

“我们正在延长这些材料的使用寿命,这将减少塑料垃圾。”

使用的粉状添加剂是三硫代碳酸盐或 RAFT 剂,最初由 CSIRO 开发。

它可以重新排列构成印刷材料的元素网络,并允许它们融合。

当 UV LED 灯直接照射到破损的塑料上时,大约 30 分钟内就会发生这种情况,大约一个小时内就会完全“愈合”。

包括 3D 打印小提琴在内的实验表明,这种自修复塑料的强度已完全恢复到其原始完整状态。

该团队认为,鉴于其系统的简化和速度,商业化是可能的。

“还有其他工艺可以做到这一点,但它们依靠热化学来修复材料,通常需要大约 24 小时和多次加热循环才能达到相同类型的结果,”Corrigan 博士说。

“另一个限制是你需要一个加热到高温的烤箱,而你显然无法在原位修复塑料材料——你需要先将它从组件上拆下来,这会增加一定程度的复杂性和延迟。

“使用我们的系统,您可以将破损的塑料留在原处,并照亮整个组件。

“在许多使用聚合物材料的地方,你可以使用这种技术,”他说。

Corrigan 博士和新南威尔士大学的同事 Cyrille Boyer 和 Michael Zhang 相信该技术可用于一系列应用,其中先进的 3D 材料用于高科技专业组件。

其中包括可穿戴电子产品、传感器,甚至一些制鞋业。

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