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新加坡研究人员详细介绍了可循环生物复合3D打印材料

时间:2020-04-02 09:10 来源:中国3D打印网 作者:中国3D打印网 阅读:
极光尔沃
       中国3D打印网4月2日讯,新加坡科技设计大学(SUTD)的最新研究探索了通过城市食物垃圾生物转化制备的几丁质基生物复合材料的3D打印。该论文发表在《科学报告》杂志上,旨在通过利用普遍存在的,可生物降解的原材料来发展更可持续的循环生产周期。
  生物启发制造
        该研究小组认为,仿效自然生命周期的受生物启发的制造业可能会有助于向更可持续的社会转变。如今,FFF系统中使用的大多数聚合物不可生物降解,并且随着时间的推移会造成严重的环境破坏。生产材料,制造产品,进行生物降解和再利用的制造系统可以减轻大部分环境破坏。  SUTD的科学家将城市有机食物垃圾生物转化为“甲壳质”,因为他们“构成了有机废物生物转化的主要技术”。
基于城市环境中生物转化的发达的封闭式生产循环
基于城市环境中生物转化的发达的封闭式生产循环。图片来自SUTD。
  3D打印生物复合材料
         一旦分离,就将其铸成厚度为250微米的薄膜,并进行了一系列机械测试。收获的几丁质的极限抗张强度(UTS)平均为32.5 MPa,杨氏模量平均为1.12 GPa。由于UTS类似于商品塑料(25-35 MPa),因此研究人员确定收获的几丁质适合于生产坚固的复合材料和3D零件。由果蝇的几丁质制成真菌类粘合材料(FLAM),一种壳聚糖-纤维素生物复合材料。复合材料具有相对较高的杨氏模量0.26 GPa,与硬质聚合物泡沫,金属泡沫和软木相似。然后,通过自定义FFF设置,成功将FLAM用于3D打印自然形状的对象。研究团队认为,他们的工作已朝着建立更可持续的循环制造周期迈出了一步,其中包括从食物垃圾中合成材料,对该材料进行处理以及制造3D对象,这些对象由于其天然来源而可以在循环中重复使用。

使用几丁质生物复合材料3D打印物体。通过SUTD拍摄。
           该研究的详细信息可以在名为“通过城市垃圾的生物转化循环制造几丁质生物复合材料”的研究中找到。该论文由Naresh Sanandiya,Christoph Ottenheim,Jun Wei Phua,Augusta Caligiani,Stylianos Dritsas和Javier Fernandez合著。

(责任编辑:中国3D打印网)

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