当前位置: 资讯 - 科技前沿

宾夕法尼亚州立大学研究人员开发可持续树脂来替代大幅面3D打印塑料

来源:南极熊3D打印网 861 2023-10-24

颗粒在线讯:2023年10月23日,宾夕法尼亚州立大学的农业和生物工程师团队宣称,他们正在研究一种由农业衍生成分制成的可持续树脂材料,该材料有潜力取代目前用于大幅面3D打印的塑料,用于制造家具和船只等物体。

宾夕法尼亚州立大学研究人员开发可持续树脂来替代大幅面3D打印塑料

△博士生James Godwin(左)和Kassem Bokhari检查3D打印的拉伸测试样本

为了支持他们研究,该团队获得了来自美国农业部国家食品和农业研究所的资助,总额为65万美元(约合475万人民币),为期三年。这笔资金将用于开发一种替代品,以取代目前昂贵且高度工程化的树脂材料,这些树脂材料是石化衍生成分的混合物。

领导着科学和团队的工作,农业学院农业和生物工程助理教授Stephen Chmely表示:"我们项目团队的长期目标是通过利用木质纤维素生物质(或干植物物质)开发可持续的生物产品,从而在经济上实现低碳生物经济。该提案旨在创造一种由农业衍生成分组成的可再生树脂材料,这是实现我们长期目标的一步。通过立体光刻技术,这种材料将实现大幅面的3D打印。”

宾夕法尼亚州立大学研究人员开发可持续树脂来替代大幅面3D打印塑料

△大幅面3D打印设备示意

开发可持续树脂

研究人员正在致力于将植物源材料,包括木质素和纳米纤维素,进行化学转化,以制造含有这些生物材料和大豆油的可再生立体光刻树脂。木质素是一种复杂的有机聚合物,存在于许多植物的细胞壁中,赋予它们坚硬的木质特性。而纳米纤维素则包含通常由木浆制备的微小颗粒,但也可以由任何植物纤维素来源制备。

Chmely解释说,纳米纤维素属于一类令人兴奋的纤维素材料,其性质和功能与散装纤维素和木浆不同。因此,研究人员正在探索将其应用于以前认为无法实现的领域。

Chmely表示,该团队的目标是证明,与现有的商用树脂相比,新树脂将具有更高的弹性、韧性和耐热性。为了评估新材料的性能,研究人员将进行光谱和显微研究、机械测试以及热分析。

宾夕法尼亚州立大学研究人员开发可持续树脂来替代大幅面3D打印塑料

△这些材料可以用于制造家具和船只等物体

Chmely指出,该团队在进行这项研究时具有独特的优势,因为他们隶属于宾夕法尼亚州立大学的农业和生物工程系,这使得他们能够从材料科学、工程与农业和林业的交叉领域独特的视角来探索这项研究。

他说:“我们的团队在木质素化学、纤维素纳米材料和立体光刻3D打印方面拥有丰富的专业知识。总的来说,这些突破将对增材制造和生物精炼行业、材料科学和生物质化学领域的学术研究人员,以及为这些工作提供生物质原料的农村社区产生重大积极影响,因为这些工作的规模不断扩大和发展。”

农业和生物工程以及生物伦理学教授Jeffrey Catchmark是该项目的联合首席研究员。

版权与免责声明:


(1) 凡本网注明"来源:颗粒在线"的所有作品,版权均属于颗粒在线,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:颗粒在线"。违反上述声明者,本网将追究相关法律责任。


(2)本网凡注明"来源:xxx(非颗粒在线)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。


(3)如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

COPYRIGHT 颗粒在线KELIONLINE.COM ALL RIGHTS RESERVED | 津ICP备2021003967号-1 | 京公安备案 11010802028486号