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水、二氧化碳和光合作用创造出PEF 3D打印材料

作者:良益筑诚  发表时间:2017-12-09 16:16:13

近日,俄罗斯科学家使用水、二氧化碳和光合作用来创造碳中和的PEF 3D打印材料。由合成纤维素制成的聚合物具有稳定、耐氧化、化学溶剂、耐用等特点。

对于光合作用,相信很多人在小学时已经学过此知识点。光合作用不仅仅对植物有用,来自Zelinsky有机化学研究所的科学家刚刚开发了一种使用光合作用创造经济实惠、易于生产的新型PEF 3D打印材料的方法。

 

  这项研究可能有几个重要的方面。首先,虽然市场上有几种回收利用的3D打印材料,使用了像塑料瓶那样的大量基础材料,但是这种新材料是由植物从二氧化碳和水中得到的,这意味着它的生产可能是虚拟无限制的,而且成本很低。

  据称,PEF材料也是FDM 3D打印材料。负责开发的化学家说,这种材料具有很高的化学稳定性,抗氧化性和化学溶剂性,在自然环境中不分解,可反复使用。据报道,俄罗斯科学家在Ultimaker 3D打印机上使用新材料打印测试部件,结果证明部件是坚固耐用的。

  该材料甚至可以制作新的3D打印形式:化学家的计算机计算表明,PEF的各个构建块可能包含形成螺旋扭曲的非线性碎片,这可以使新型几何形状的3D打印成为可能。

也许,新型3D打印材料的最大吸引力是对环境的最小影响。化学家(Fedor Kucherov、Evgeny Gordeev、Alexey Kashin和Valentine Ananikov教授)表示,使用PEF材料3D打印的物体可以通过燃烧转化成二氧化碳和水,然后用植物合成纤维素。他们说这是一个完全封闭的碳中和过程,不会污染环境。

  3D打印材料是通过将植物生物质(纤维素或果糖)转化成羟甲基糠醛(HMF),然后将其氧化成2,5-呋喃二甲酸(FDCA)而制成的。与甲醇发生化学反应,然后将酸转化为PEF。所有这些阶段都很容易实施,可以在工业规模上实施。

  研究人员说:“PEF的高热稳定性和挤出所需的相对较低的温度对于回收打印物体和减少浪费是最佳的。将增材制造扩展到碳中性材料的建议方法为可持续发展领域开辟了新的方向。

 

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