生物基树脂可为 3D 打印提供可回收的未来

一种由生物来源材料制成的新型可回收树脂，设计用于 3D 打印应用。

在《自然》杂志今天发表的一项研究中，伯明翰大学的研究人员表明，高分辨率的 3D 打印结构可以用完全生物来源的原料制造。

一旦达到使用寿命，产品就可以在几乎完全闭环的系统中进行回收。

光聚合物树脂在光照下会硬化或固化，通常用于制造定制 3D 打印零件。然而，虽然提高 3D 打印分辨率及其制造速度的技术已取得相当大的进步，但自 20 世纪 80 年代首次出现该工艺以来，树脂本身变化甚微。

基本材料(通常是环氧树脂或丙烯酸树脂)主要来自石化原料。尽管在使用源自生物质的更可持续的树脂方面取得了一些进展，但这些树脂的可回收性仍然有限，因为它们依赖于树脂硬化时产生的不可逆键。

为了打破这些键，必须在每个阶段添加额外的化学物质，从而产生“滚雪球效应”，其中回收材料的唯一方法就是制造更多材料。

相比之下，伯明翰领导的团队首次成功生产出一种光聚合物树脂，这种树脂可以高分辨率打印，但随后可以分解成其组成部分，回收和重新打印，只需添加少量光引发剂以保持材料的可固化性能。

首席研究员 Andrew Dove 教授表示：“我们的方法距离依赖石化产品制成的 3D 打印树脂迈出了重要一步，因为石化产品无法有效回收。虽然我们仍然需要对新树脂的性能进行改进，但这项研究开启了开辟令人兴奋的新发展途径。”

该工艺的原料由硫辛酸制成，硫辛酸是一种天然存在的脂肪酸分子，通常作为膳食补充剂出售。该团队将硫辛酸制成两种单体的组合，从而制造出一种树脂，该树脂可以回收回单体，或直接回收到原始分子进行回收。

在这项研究中，研究人员完成了两次“回收”，但预计进一步的回收是可能的。

该材料的用途可能包括在大规模生产之前使用快速原型技术测试产品的行业。尽管目前该材料比工业中常用的材料更灵活，但未来的应用可能包括汽车零件、医疗和牙科部件，甚至珠宝设计。

联合首席研究员助理教授 Josh Worch 表示：“在光介导 3D 打印行业中实现回收至关重要，因为它是一种快速扩展的材料生产方法。我们现在有希望利用我们的技术，帮助确保回收成为可能。” 3D 打印的内置功能。”

伯明翰大学企业公司已提交了一份专利申请，涵盖该树脂及其在 3D 打印中的用途。