香港中文大学的研究人员开发了一种基于聚合物的 3D 打印材料,可以实现按需降解。
该团队的“Planstic”长丝由植物叶子和塑料废物组成,具有高熵纤维,旨在吸引天然酶,在处理后加速其降解速度。科学家们表示,经过仅仅 8 周的土壤分解,他们的材料完全降解,只留下很少的微塑料颗粒,可能使其成为主流 PET 的环保替代品。
一旦他们完成了他们的材料,决定混合 80% 的纤维和 20% 的 PET,研究人员使用Nanoscribe Photonic Professional GT2 3D 打印机将其沉积到一系列微结构中。在 SEM 成像表明它可以被 3D 打印成具有小至 160 nm 的精细特征的零件后,Planstic 随后证明了它在压力测试中比普通塑料袋更灵活但强度更低。
为了评估它们的细丝的生物降解性,该团队后来将其放入堆肥土壤中,发现其叶基中的酶分解了“难以降解的物质”,如角质。有趣的是,这种材料不太稳定的表面也提高了分解速度,因为它允许微生物与其接触并加速这一过程,有助于实现“可完全降解的塑料”。
鉴于许多 3D 打印聚合物与任何其他塑料一样是世界微塑料问题的一部分,研究人员继续开发包含各种自然元素的生物替代品,从土壤到昆虫粪便。
麻省理工学院(MIT) 的科学家们已将实验室培养的木细胞作为生产自己的可持续 3D 可打印生物材料的一种手段。通过以类似于培养肉的方法培养他们的材料,该团队认为它可以变成木材替代品,并有可能被 3D 打印到自制家具中。
在商业层面上,Desktop Metal也开始通过其Forust木材 3D 打印子公司来喷射木质部件。该公司现在正在升级木材制造和造纸行业的废副产品,如锯末和木质素,然后将它们与生物环氧树脂混合用于建筑增材制造应用。
在其他地方,在建筑行业,WASP利用土壤、大米、稻壳和石灰等天然材料来 3D 打印整个生态友好的有机房屋。今年早些时候完成的自支撑碳中性“TECLA”住宅旨在作为可持续新住宅建筑模型的概念验证。