中國(guó)粉體網(wǎng)訊 長(zhǎng)1.2米,重5.2公斤的渦輪葉片完全由纖維素和殼聚糖制成,這是世界上最普遍的生物聚合物。兩種成分都來自該行業(yè)的副產(chǎn)品。
纖維素是地球上最豐富且分布廣泛的有機(jī)化合物和工業(yè)副產(chǎn)物之一。然而,盡管經(jīng)過數(shù)十年的廣泛研究,使用纖維素制造三維物體仍受到實(shí)際應(yīng)用方面的困擾:具有高污染效應(yīng)的副產(chǎn)物;需與塑料結(jié)合使用;缺乏可擴(kuò)展性且生產(chǎn)成本高。
然而,c的研究人員最近展示了使用纖維素來可持續(xù)地制造大型3D物體。他們的方法與纖維素同綠色植物的常見關(guān)聯(lián)不同,其靈感來自于真菌樣卵菌的壁,在纖維素之間引入少量的幾丁質(zhì)。這樣所得到的類真菌粘合材料(FLAM)不僅堅(jiān)固,重量輕,而且價(jià)格低廉,并且可以使用木工技術(shù)進(jìn)行模制加工。
這種材料是完全可持續(xù)的,因?yàn)闆]有使用有機(jī)溶劑或合成塑料來制造它。它具有可擴(kuò)展性,可在任何地方復(fù)制,無需專業(yè)設(shè)施。FLAM在自然條件下除堆肥處理外也可完全生物降解。 FLAM的成本在商品塑料的范圍內(nèi),比普通的3D打印絲(例如PLA(聚乳酸)和ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯))的成本低10倍,使其成為更具可持續(xù)性成本效益的替代品。研究人員還進(jìn)一步開發(fā)了針對(duì)該材料的增材制造技術(shù)。
這項(xiàng)研究的共同領(lǐng)導(dǎo)者,SUTD的助理教授Javier Gomez Fernandez,也為Shrilk的發(fā)展而說道:“我們相信,這樣一個(gè)大規(guī)模的增材制造過程與地球上最普遍的生物聚合物相結(jié)合,將很好的使我們過渡到環(huán)境友好型和循環(huán)型制造模式。在封閉的區(qū)域系統(tǒng)中生產(chǎn),使用和降解這種在卵菌壁中發(fā)現(xiàn)的材料成分,即未經(jīng)改性的纖維素,含有少量殼聚糖——第二大含量有機(jī)物分子和低濃度乙酸,可能是生物激發(fā)材料領(lǐng)域最成功的技術(shù)成果之一!
SUTD的助理教授Stylianos Dritsas補(bǔ)充道:“我們相信這里報(bào)道的結(jié)果代表了全球制造業(yè)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),對(duì)材料科學(xué),環(huán)境工程,自動(dòng)化和經(jīng)濟(jì)等多個(gè)領(lǐng)域具有更廣泛的影響。迄今為止,我們一直關(guān)注在基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)上,很少有時(shí)間投入到特定的目標(biāo)應(yīng)用中,我們現(xiàn)在正在尋求工業(yè)合作者來將這項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室?guī)У焦I(yè)階段!
隨著廢物和污染物排放的增加,更加可持續(xù)制造工藝正被人們迫切需求。建立一種基于未經(jīng)改性的可堆肥聚合物技術(shù),這種聚合物不需要農(nóng)田或森林資源,將促進(jìn)向環(huán)保的制造業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)過渡。 (粉體網(wǎng)編輯整理/土豆兒)