研究

弗莱堡大学的研究人员开发了新型环保木材3D打印材料

来自森林生物材料部门的研究人员弗莱堡大学(UCF)开发了一种新型环保的木材基3D印刷材料。

该团队由UCF教授Marie-Pierre almave,综合木质素,一种化学品,提供植物墙的力量,用纤维素球创造一种新的生物合成聚合物。由于植物不可立止的植物来保护自己免受掠夺者生产的,团队的创作可以代表一种可持续的新印刷材料,用于在轻微的建筑或工业应用中使用。

Freiburg研究人员使用了DIW 3D印刷技术(如图)以测试其新的生物材料。图片通过弗莱堡大学丽莎Ebers。
Freiburg研究人员使用了DIW 3D印刷技术(如图)以测试其新的生物材料。图片通过弗莱堡大学丽莎Ebers。

液晶聚合物3D印刷材料

液晶聚合物(LCPs)是由棒状聚合物和柔性塑料卷混合而成的,是一种牢固、轻量的分子复合材料。随着研究开始转向可持续材料的开发,越来越多的LCPs与生物聚合物混合,试图创造一种环保树脂。

在今年早些时候由弗莱堡队进行的研究中,他们向羟丙基纤维素(HPC)添加了有机溶胶(OSL),并且将木质蛋白插入混合物中的效果是深切的。添加木琴显着提高了剪切诱导的瞬态带的稳定性,从而能够通过剪切铸造产生强大的高度导向的延展膜。

后来发现化学交联增强了osls - hpc混合物的完整性,并改善了其水溶性缺点,但这都是以其环保证书为代价的。因此,目前的挑战仍然是开发可持续的生物基交联剂,将聚合物转化为不溶性液晶聚合物(LC)网络。

之前的研究人员已经成功地通过辐射和酯化实现了进一步的交联,但同样,这些都不是生物基解决方案。为了生产出具有理想特性的LCE,弗莱堡团队提出使用多功能羧酸(一种已知的碳水化合物交联剂)来增强聚合物。

发现Lignen在团队的生物聚合物混合物中发现使其不易溶于或容易溶胀。图像通过ACS应用生物材料杂志。
研究人员发现,将木素添加到生物聚合物混合物中可降低其溶解性或易于肿胀。图像通过ACS应用生物材料杂志。

弗莱堡团队的木质生物材料

与使用剪切铸造工艺生产的lcp相比,添加剂制造的lcp有望具有更高的取向水平,并具有更高的材料效率。从一开始,研究人员就着手开发一种与直接墨水书写(DIW)和熔融沉积模型(FDM) 3D打印机兼容的材料。雷电竞app下载

为了创造其新的木质木质的聚合物,研究团队将HPC和OSL粉末分别溶解在乙酸中,然后在黑暗中储存两天。将溶液与4:1(w / w)的恒定HPC / OSL比例结合,并保持封闭另外五天。在添加交联剂和甘油 - 柠檬酸后,混合并离心,得到研究人员的3D印刷聚合物。

在去离子水中的溶解度测试表明,固化后对材料的化学行为有显著影响。未固化的样品暴露在水中几分钟内就会分解,而固化的样品完全不溶,表明交联对网络形成的重要性。

随后对沉积的长丝进行流变学分析,以评估3D打印组件在凝固过程中的结构完整性。结果表明,木质素含量较高的材料的顺应性较差,更有利于印刷后的稳定性。结果,木质素,世界上第二丰富的生物聚合物,已经证明自己是创造可用的和可持续的LCPs的关键成分。

Freiburg团队的结论是,他们已经成功演示了环保型HPC/OSL混合物,不同于以往的lcp,它具有锁定的超分子结构。虽然研究人员已经优化了3D打印部件的解决方案,但他们承认,还需要进一步改进,以巩固最终使用的建筑应用的预制结构。

使添加剂制造更雷电竞充值可持续

目前,许多大学和组织正在研究使3D打印更加环保的方法。

来自立陶宛的科学家维尔纽斯大学考纳斯理工大学已经开发了一个可回收树脂光学3D打印(O3P)。新的生物材料设计用于将O3DP制造用于生物基树脂,而不是不可再循环的石油衍生的光聚合物。

Equispheres是金属粉制造商,已收到800万美元可持续发展技术加拿大(SDTC)创建可持续3D打印粉末.独立测试证实,与传统粉末相比,这种材料的生产速度更快,机械性能也更好。

波兰公司Amazemet发起了一个超声雾化器能够从各种不同的原料中制造粉状原料。使用该设备,3D打印垃圾可以很容易地再加工和回收成细金属粉末。

研究人员的调查结果在其论文中详细说明了“木质素在生物基液晶网络材料中具有直接书写的潜力,该研究发表在ACS应用生物材料杂志上。该报告由F. Robert Gleuwitz, Gopakumar Sivasankarapillai, Gilberto Siqueira, Christian Friedrich和Marie-Pierre G. Laborie共同撰写。

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特色图片显示了Freiburg团队使用的DIW 3D打印技术来评估他们的新生物材料的完整性。图片通过弗莱堡大学丽莎Ebers。