近日，意大利理工學(xué)院和卡利亞里大學(xué)的研究人員共同推出了基于天然和環(huán)保材料的新型復(fù)合水凝膠，可用于3D打印物體。
研究作者Ignazio Roppolo說(shuō)：“自 2015 年以來(lái)，我們一直致力于開(kāi)發(fā)新的可打印材料和功能設(shè)備，用于 3D 打印的聚合物水凝膠是我們的第一個(gè)目標(biāo)。”
天然水凝膠具有高生物相容性和生物降解性，以及低毒性。目前，3D 打印工藝嚴(yán)重依賴(lài)不可生物降解的合成材料，以及化石燃料樹(shù)脂。
但是，許多現(xiàn)有的天然水凝膠的機(jī)械性能非常差，這使得它們難以用于光誘導(dǎo) 3D 打印。因此，Roppolo和他的同事一直在嘗試開(kāi)發(fā)具有更理想特性的天然水凝膠，這有助于使 3D 打印在全球范圍內(nèi)更具可持續(xù)性。
最終，研究人員發(fā)現(xiàn)將源自棕櫚油的生物廢物，即纖維素納米晶體 (NC) 添加到水凝膠中，可產(chǎn)生混合聚合物網(wǎng)絡(luò)。
研究人員表示，該水凝膠具有許多優(yōu)勢(shì)特性，包括良好的可印刷性，以及受控的溶脹和 pH 敏感性。未來(lái)，它們可用于3D 打印，創(chuàng)建大量設(shè)備，包括傳感器和軟機(jī)器人系統(tǒng)。
此外，由于天然水凝膠油墨基于可再生材料，它們?yōu)檗r(nóng)業(yè)產(chǎn)生的殘余廢物的使用和增值開(kāi)辟了新的可能性。
該研究論文題為“3D printing of fully cellulose-based hydrogels by digital light processing”，已發(fā)表在《可持續(xù)材料和技術(shù)》上。
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