柔性、可回收、3D 打印塑料

研究人员已经开发出一种 3D 打印塑料的方法,这种塑料价格低廉、可回收、可拉伸且柔韧。这种塑料由一种称为热塑性弹性体的物质制成。市售的弹性体由几种不同的长聚合物分子制成。这种材料可以加热成液体并重新成型。作为固体,不同的聚合物 […]

来源:宇宙杂志

研究人员已经开发出一种 3D 打印塑料的方法,这种塑料价格低廉、可回收、可拉伸且柔韧。

这种塑料由一种称为热塑性弹性体的物质制成。市售的弹性体由几种不同的长聚合物分子制成。

聚合物

这种材料可以加热成液体并重新形成。作为固体,不同的聚合物分离并形成整齐的圆柱形“纳米结构”,厚度约为 5 纳米(或 DNA 分子宽度的两倍)。

5 纳米

“我们使用的弹性体形成了我们能够控制的纳米结构,”美国普林斯顿大学助理教授 Emily Davidson 说道,她是发表在《先进功能材料》上的一篇论文的合著者。

论文 先进功能材料。

“我们可以制造出在不同方向上具有定制特性的材料。”

该团队利用之前对这些材料的研究开发了一种 3D 打印技术,该技术可以利用材料的流动方式来形成正确的纳米结构。

这种塑料可以用 3D 打印机制造。 图片来源:Sameer A. Khan/Fotobuddy
这种塑料可以用 3D 打印机制造。 图片来源:Sameer A. Khan/Fotobuddy

“我认为这项技术最酷的部分之一是热退火发挥的多种作用,”主要作者、普林斯顿大学研究生 Alice Ferguson 说道。

“它不仅大大改善了打印后的性能,还使我们打印的东西可以多次重复使用,甚至在物品损坏或破损时可以自我修复。”

研究团队通过切开一种柔性塑料,然后将其重新退火来测试这一点。

修复后的塑料具有与原始塑料完全相同的特性。

研究人员表示,他们的技术“具有高度可扩展性”。

他们现在正在测试这种塑料在可穿戴电子产品和生物医学设备等应用中的表现。