Fenntarthatóbbá tennék a 3D nyomtatást a kínai Csöcsiang Egyetem kutatói: újrahasznosítható 3D-nyomtató gyanta fejlesztésén dolgoznak. Más műanyagokhoz hasonlóan ugyanis a használt 3D-nyomtatott anyagok is gyakran kidobásra kerülnek (különösen a prototípusok vagy az egyszer használatos termékek), kevés újrahasznosítási lehetőséggel. A kutatók most felfedezett módszere, pontosabban gyantája a termikusan megfordítható fotokattintásos reakción alapul.
Felfedezésük valójában a véletlennek köszönhető. Fényre keményedő 3D nyomtatással végzett rutinszerű kísérletek során a gyártási sebességet, az anyag szilárdságát és a gyanta költségeit vizsgálták. Miközben egy, a szerves kémiában gyakran használt tiol reagenssel dolgoztak, olyan reakció zajlott, amely az előrejelzésükkel ellentétesen viselkedett. A további elemzések kimutatták, hogy fény által kiváltott reakció történt a tiolok és az aldehidek között – egy olyan folyamat, amelyről korábban azt gondolták, hogy csak hővel lehetséges. Ez a felfedezés lefektette az újrahasznosítható, nagy teljesítményű 3D-nyomtató gyanták új osztályának alapjait.
A hagyományos 3D-nyomtatás (met)akrilát monomereket használ, amelyek erős szén-szén kötéseket hoznak létre – ezeket szinte lehetetlen újrahasznosítani. A kutatók – a fenti megfigyelésre alapozva – ditioacetál kötéseket hoztak létre, megfordítható „kapcsokat”, amelyek fénnyel kötik össze a polimerláncokat, és enyhe hővel bontják le ezeket. „Olyan, mintha a Lego kockákat szednénk szét” – mondta Xie Tao kutatásvezető, hozzátéve, hogy a kinyomtatott tárgy molekuláris szinten visszanyerhető, és újra meg újra kinyomtatható.
Fenntartható jellegén túl az újrahasznosítható gyanta egyik nagy előnye a gazdasági hatása. A gyanta hozzájárul a 3D-nyomtatás körforgásos gazdaságához, biztosítja a gyártók számára, hogy megbízható anyag álljon rendelkezésre a szükséges teljesítménnyel, miközben annak újrafelhasználhatósága csökkenti az összköltséget.
(Cikkünk nyitóképén az új típusú nyomtató gyanta. Forrás: Csöcsiang Egyetem.)
