科学家利用突破性的 3D 打印技术制造出可拉伸、可回收的塑料

普林斯顿大学的工程师开发出一种令人兴奋的 3D 打印技术,可以同时制造出具有弹性、柔韧性、可回收性和价格实惠的软塑料。这些特性在商业材料中很少同时存在,可能会彻底改变从医疗保健到消费品等各个行业。这项研究由 Emily Davidson 教授领导,发表在《先进功能材料》上,[…] 这篇文章科学家利用突破性的 3D 打印技术制造出可拉伸、可回收的塑料,最早出现在 Knowridge 科学报告上。

来源:Knowridge科学报告
与需要复杂加工的类似材料不同,这种塑料可以用 3D 打印机制造。图片来源:Sameer A. Khan/Fotobuddy。
与需要复杂加工的类似材料不同,这种塑料可以用 3D 打印机制造。图片来源:Sameer A. Khan/Fotobuddy。

普林斯顿大学的工程师开发了一种令人兴奋的 3D 打印技术,可以同时制造出具有弹性、柔韧性、可回收性和价格实惠的软塑料。

这些特性在商业材料中很少同时存在,可能会彻底改变从医疗保健到消费品等各个行业。

这项研究由 Emily Davidson 教授领导,发表在《先进功能材料》上,使用一种称为热塑性弹性体的聚合物来生产具有可调节柔韧性和刚度的 3D 打印结构。

先进功能材料, 先进功能材料

该技术可带来广泛的应用,如软机器人、假肢、轻型头盔、定制鞋底,甚至可穿戴电子产品。

这种塑料有什么特别之处?

这种塑料有什么特别之处?

神奇之处在于这种材料微小的内部结构。

该团队使用了一种称为嵌段共聚物的特殊聚合物,它在可拉伸的基质内自然形成约 5-7 纳米厚的坚硬圆柱状结构(相比之下,人类头发的宽度为 90,000 纳米)。

通过使用 3D 打印对齐这些纳米级圆柱体,研究人员能够创建一种在一个方向上坚硬但在其他方向上柔软且有弹性的材料。

这种独特的特性使工程师能够设计出在特定区域具有定制灵活性和强度的物体。例如,一个设备可以在一个方向上轻松弯曲,而在另一个方向上保持刚性。

该过程的一个关键部分是热退火,包括小心地加热和冷却材料。

来源:普林斯顿大学。

来源:普林斯顿大学。