新南威尔士大学尼尔·马丁 用可逆加成断裂链转移剂(RAFT)处理的3D打印材料已经显示出在紫外光下能够自愈
信用:Shutterstock UNSW的工程师们展示了一种方法,可以帮助3D打印塑料在室温下仅使用灯光就能自行愈合
西里尔·博耶教授和他的团队
UNSW化学工程学院的纳撒尼尔·科里甘和迈克尔·张先生已经证明,在印刷过程中使用的液态树脂中添加“特殊粉末”有助于在材料破损时进行快速简便的修复
这可以非常简单地通过在印刷的塑料上照射标准的发光二极管灯大约一个小时来完成,这导致化学反应和两个碎片的融合
整个过程实际上使修复后的塑料比损坏前更坚固,希望这项技术的进一步开发和商业化将有助于减少未来的化学废物
这是因为破损的塑料部件不需要丢弃,甚至不需要回收,即使嵌入到包含许多其他材料的部件中,也可以简单地修补
该团队的研究结果现已发表在《天使化学国际版》杂志上
减少塑料垃圾 “在许多使用聚合物材料的地方,你可以使用这项技术
因此,如果一个组件出现故障,你可以修复材料,而不必扔掉它,”博士说
科里甘
“这对环境有明显的好处,因为你不必每次都要重新合成一种全新的材料
我们正在延长这些材料的寿命,这将减少塑料垃圾
" UNSW团队使用的粉状添加剂是三硫代碳酸酯,被称为可逆加成断裂链转移剂(RAFT),最初由CSIRO开发
RAFT试剂能够重新排列组成材料的纳米级元素网络,并使碎片融合
当紫外线LED灯直接照射到破损的塑料上时,大约30分钟内就会出现这种情况,大约一小时后就会完全愈合
实验,包括在3D打印小提琴上的实验,表明自修复塑料的强度比其原始未破损状态完全恢复
该团队表示,与现有的修复破损3D打印材料的方法相比,考虑到他们的系统的简化和速度,这一过程的商业化是可能的
“还有其他工艺可以做到这一点,但它们依赖于热化学来修复材料,通常需要大约24小时和多次加热循环才能获得相同类型的结果,”Dr
科里甘说
“对此的另一个限制是,你需要一个被加热到高温的烤箱,而你显然无法在原位修复塑料材料——你需要先将其从部件上拆卸下来,这增加了复杂性和延迟
“使用我们的系统,您可以将破损的塑料留在原位,并将光线照射到整个组件上
只有材料表面的添加剂会受到影响,所以这更容易,也加快了整个过程
" 博耶教授表示,这项新技术可能会被用于一系列应用,在这些应用中,先进的3D打印材料目前被用于高科技专业组件
其中包括可穿戴电子产品、传感器,甚至一些鞋类制造
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