摘要:人们对 3D 打印在传感器制造中的应用越来越感兴趣。使用 3D 打印技术为制造几何和功能复杂的传感器提供了一种新方法。这项工作介绍了对 3D 打印热塑性纳米复合材料在施加力下的压缩的分析。获得了相应电阻变化与施加负载的响应,以评估打印层作为压力/力传感器的有效性。聚乳酸 (PLA) 基质中的多壁碳纳米管 (MWNT) 和高结构炭黑 (Ketjenblack) (KB) 被挤出以开发可 3D 打印的细丝。研究了创建的 3D 打印层的电和压阻行为。MWNT 和 KB 3D 打印层的渗透阈值分别为 1 wt.% 和 4 wt.%。厚度为 1 mm 的 PLA/1 wt.% MWNT 3D 打印层表现出负压系数 (NPC),其特征是,当压缩载荷增加至 18 N 且最大应变高达约 16% 时,电阻会下降约一个数量级。在力速率为 1 N/min 的循环模式下,PLA/1 wt.% MWNT 3D 打印层表现出良好的性能,压阻系数或应变系数 (G) 为 7.6,压阻响应幅度 (A r) 约为 -0.8。KB 复合材料在循环模式下无法显示稳定的压阻响应。然而,在高力率压缩下,PLA/4 wt.% KB 3D 打印层导致大灵敏度的响应(Ar=-0.90)并且在第一个循环中不受噪声影响,具有 G = 47.6 的高值,这是一种高效的压阻行为。
尽管缺口和裂纹在工程应用中无处不在,但它们仍然对准确的故障预测构成挑战。对于许多实际应用,希望有一种简单而可靠的方法,使用简单的线弹性有限元模拟和粗网格来局部预测任意形状的缺口和裂纹部件的故障。实现这一目标的众多方法中的两种是临界距离理论 (TCD) [ 2 ] 和平均应变能密度 (ASED) [ 1 ] 标准。虽然后者已广泛应用于传统材料,但它在增材制造领域的局限性仍未得到充分探索 [ 3 ]。增材制造具有许多潜在的优势和用例,例如快速成型、复杂拓扑优化和大规模减重,涉及从医学到航空工程等许多学科,显然需要深入了解增材制造,以弥合其能力与当前工业应用之间的巨大差距。增材制造的概念
生物相容性和可生物降解的能量收集器对于生物医学应用具有重要意义,它是一种不会对人体造成不良影响的替代能源。具有良好压电、介电和机械性能的内在生物相容性的二苯丙氨酸肽是很有前途的能量转换材料。在此,我们报道了一种可降解的压电纳米发电机 (PENG),它基于嵌入二苯丙氨酸微棒阵列的独立聚乳酸薄膜。坚硬的聚乳酸聚合物可以从刚性硅基底上去除坚硬的微棒,并将外力均匀地传递给它们以进行能量转换。PENG 产生的最大输出电压为 1.78 V,功率密度为 1.56 W m − 3 。此外,该装置在 60 ℃ 下放置 25 天后在碱性溶液、酸性溶液和磷酸盐缓冲盐水溶液中完全溶解。可降解的 PENG 为给瞬态电子设备供电并减少设备对环境的影响提供了一种可行的解决方案。
摘要:基于材料 - 排斥的3D打印与多乳酸(PLA)已改变了各种行业的轻量级晶格结构的生产。尽管PLA提供了诸如环保性,可负担性和可打印性等优势,但由于环境因素而导致其机械性能降低。这项研究研究了在室温,湿度和自然光暴露下造成物质降解的PLA晶格结构的影响。在Poisson的比例,poisson的比率和蜂窝的比例上,在泊松比,正对阴性(PTN)梯度方面进行了四种晶格核心类型(辅助性,负阳性(NTP)梯度,以及由于产量压力和失败菌株的下降而导致机械性能的变化。在各种屈服应力和失败应变水平下的机械测试和数值模拟评估了降解效应,并使用未基因的材料作为参考。结果表明,尽管物质减弱,但泊松比的结构对局部粉碎表现出了较高的抵抗力。与减少其屈服应力相比,降低材料的脆性(故障菌株)对影响反应的影响更大。这项研究还揭示了梯度核的潜力,梯度核心在中等降解(60%和80%的参考值下)(屈服强度和失败菌株)在中等降解(屈服强度和失败菌株)下表现出平衡(维持相似的峰值峰值力(保持相似的峰值峰值)和能量吸收(比辅助核高40%))。这些发现表明,使用辅助设计的泊松比的梯度结构对于在可变的环境条件下既需要强度和弹性的AM零件都是有价值的选择。
Giorgini L.,Benelli T.,Brancolini G.,Mazzocchetti L.(2020)。 碳纤维增强复合废物的回收以通过摇篮的方法结束其生命周期。 当前的绿色和可持续化学意见,26,1-8 [10.1016/j.cogsc.2020.100368]。Giorgini L.,Benelli T.,Brancolini G.,Mazzocchetti L.(2020)。碳纤维增强复合废物的回收以通过摇篮的方法结束其生命周期。当前的绿色和可持续化学意见,26,1-8 [10.1016/j.cogsc.2020.100368]。
摘要本文探讨了可生物降解塑料在促进可持续包装实践中的作用。它讨论了可生物降解的塑料的类型,包括基于淀粉的塑料,聚乳酸(PLA)和多羟基烷烃(PHA),以及它们在减少环境污染中的潜在应用。本文还解决了与可生物降解的塑料相关的优势和挑战,并强调了它们在减少废物和可持续性中的作用。通过研究生物降解的生物降解过程,可生物降解的塑料的未来前景,该论文突出了它们在实现更可持续的包装行业方面的重要性。关键词:可生物降解的塑料,可持续包装,基于淀粉的塑料,聚乳酸(PLA),多羟基烷酸酯(PHA)。
本文报道了一种环保的锂对苯二甲酸/聚乳酸 (Li 2 TP/PLA) 复合细丝的开发,该细丝通过熔融沉积成型 (FDM) 进行 3D 打印后可用作锂离子电池的负极。通过在挤出机内直接引入合成的 Li 2 TP 颗粒和 PLA 聚合物粉末,实现了 3D 可打印细丝的无溶剂配方。通过加入平均 M n ∼ 500 的聚乙二醇二甲醚 (PEGDME500) 作为增塑剂,提高了可打印性,而通过引入炭黑 (CB) 则提高了电性能。彻底讨论了热、电、形态、电化学和可打印性特性。通过利用 3D 打印切片软件功能,提出了一种创新方法来改善 3D 打印电极内的液体电解质浸渍。© 2021 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 许可条款发布(CC BY,http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0/),允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品,前提是对原始作品进行适当引用。[DOI:10.1149/ 2162-8777/abedd4]
醇/壳聚糖复合纳米纤维与银纳米粒子和卢立康唑包裹的聚乳酸-乙醇酸纳米粒子共同负载用于治疗糖尿病足部溃疡。”国际生物大分子杂志 (2023):128978。https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128978
L 型聚乳酸是生物相容性最好、促炎性较低且对胶原蛋白刺激效果更强的形式(比 PDLA 强 1.4 倍),并且没有安全警示。它会完全降解为 CO 2 和 H 2 O,不会留下生物痕迹。这种形式的纯度在合成和产品降解中都可见。
摘要 目前,几乎无法想象一个没有塑料的世界。由于塑料成本低、用途广泛、经久耐用、强度/重量比高,塑料被广泛应用于经济的各个领域,如包装、建筑、运输、医疗保健和电子产品。然而,塑料使用后的耐久性成为一个环境问题,因为大部分塑料垃圾最终被填埋、焚烧或非法丢弃,污染生态系统并导致全球变暖。减轻这些影响的一个有希望的替代方案是开发生物塑料,生物塑料是生物基材料、可生物降解材料或两者兼而有之。生物塑料包括聚乳酸 (PLA)、聚羟基脂肪酸酯 (PHA)、生物基聚酰胺 (PA) 和聚丙烯 (PP),它们有可能在各种应用中取代传统塑料。全球生物塑料产量正在增长,预计到 2028 年将达到 743 万吨,这得益于对更可持续替代品的需求。尽管存在生产成本高、性能不如合成塑料等挑战,但对研发的投资有望改善这些材料。本文回顾了未来几年最具制造潜力的生物塑料。随着技术进步和环保意识的增强,生物塑料有望成为向低碳循环经济转型的关键。关键词:生物塑料、聚乳酸、聚酰胺、聚羟基脂肪酸酯、聚合物、聚丙烯。