رزین قابل بازیافت، صنعت چاپ ۳ ‌بعدی را متحول می‌کند

محققان دانشگاه بیرمنگام نوع جدیدی از رزین قابل بازیافت از مواد زیستی ساخته‌اند. این پیشرفت به طور بالقوه منجر به آینده‌ای پایدارتر در صنعت چاپ سه‌بعدی خواهد شد.

کد خبر: ۶۹۸۷۸۰

تاریخ: ۳۰ ارديبهشت ۱۴۰۳ - ۱۲:۳۰

به گزارش ایران اکونومیست، یافته‌های این گروه از دانشمندان، پتانسیل ساخت سازه‌ با چاپ سه‌بعدی با وضوح بالا از مواد اولیه کاملا زیستی را نشان می‌دهد.

به نقل از آی‌ای، برخلاف رزین‌های فوتوپلیمر سنتی که از مواد پتروشیمی به دست می‌آیند، این رزین را می‌توان در یک چرخه تقریبا به طور کامل بسته بازیافت کرد و این به محصولات اجازه می‌دهد پس از رسیدن به پایان عمر مفید خود، به قطعات تشکیل‌دهنده خود تجزیه شوند.

این رزین‌ها زمانی که در معرض نور قرار می‌گیرند، فعال می‌شوند و به عنوان یک ماده برای تولید قطعات چاپ سه‌بعدی به کار می‌روند. این پیشرفت به یک مشکل بلند مدت در صنعت چاپ سه بعدی می‌پردازد که در آن رزین‌ها از زمان آغاز این فناوری در دهه ۱۹۸۰ تا حد زیادی بدون تغییر باقی مانده‌ بودند.

در حالی که برخی از تلاش‌ها منجر به ایجاد رزین‌های پایدارتر از زیست توده شده بود، این رزین‌ها هنوز به پیوندهای برگشت ناپذیری که با سخت شدن رزین‌ها ایجاد می‌شوند، متکی بودند.

یک راه حل تجدیدپذیر و قابل بازیافت

پروفسور اندرو داو (Andrew Dove) از دانشکده شیمی دانشگاه بیرمنگام در بیانیه‌ای گفت: رویکرد ما یک گام مهم برای فاصله گرفتن از رزین‌های قابل چاپ سه بعدی ساخته شده از مواد پتروشیمی بود که نمی‌توانند به طور مؤثر بازیافت شوند. در حالی که ما هنوز باید بهبودهایی در خواص این رزین جدید اعمال کنیم، این تحقیق راه‌های جدید هیجان‌انگیزی را برای توسعه فراهم می‌کند.

کلید این راه حل سازگار با محیط زیست در استفاده از اسید لیپوئیک (lipoic acid) نهفته است که یک مولکول اسید چرب طبیعی است و معمولا به عنوان مکمل غذایی فروخته می‌شود.

محققان دو مونومر مشتق شده از اسید لیپوئیک را با هم ترکیب کردند و رزینی را ایجاد کردند که می‌تواند به مونومرها یا مستقیما به مولکول لیپوئیک اصلی بازیافت شود.

جاش ورچ (Josh Worch)، استادیار و یکی از محققان ارشد این پروژه، توضیح داد: ممکن کردن بازیافت در صنعت پرینت سه بعدی با واسطه نور ضروری است، زیرا این روشی است که برای تولید مواد به سرعت در حال گسترش است. ما اکنون این چشم انداز را داریم که با فناوری خود، اطمینان حاصل کنیم که بازیافت به یکی از ویژگی‌های درونی چاپ سه‌بعدی تبدیل می‌شود.

برنامه‌ها و پیشرفت‌های بالقوه

در حالی که نسخه فعلی رزین انعطاف‌پذیرتر از موادی است که معمولا در صنعت استفاده می‌شود، محققان طیف گسترده‌ای از کاربردهای بالقوه را برای آن در نظر گرفته‌اند. صنایعی که به نمونه‌سازی سریع برای آزمایش محصولات قبل از تولید انبوه متکی هستند، می‌توانند به طور قابل توجهی از این ماده قابل بازیافت بهره‌ ببرند.

علاوه بر این، رزین می‌تواند راه خود را در تولید قطعات خودرو، قطعات پزشکی و دندانپزشکی و حتی طراحی جواهرات پیدا کند. با ادامه تکامل این فناوری، هدف محققان بهبود بیشتر خواص رزین برای گسترش کاربردهای آن است.

یافته‌های این گروه در مجله نیچر (Nature) منتشر شده است.