4月17日,记者从浙江大学获悉,该校化学工程与生物工程学院教授谢涛和研究员郑宁团队发现了一种全新热可逆的光点击化学反应,并由此制造了可多次循环打印且具有优异力学性能的光固化3D打印树脂。相关成果近日发表于国际期刊《科学》。
凭借可快速定制化的优势,3D打印技术在工业制造、生物医疗、航空航天等多个领域广泛应用。然而,在光固化3D打印领域,现有光敏树脂材料通常依赖丙烯酸酯类单体的自由基连锁聚合,所生成的高分子网络主链由碳—碳单键组成,难以解聚回收,成为废弃物后容易形成污染。
不同于连锁聚合机理,科研团队意外发现,硫醇与芳香醛缩合生成的二硫代缩醛键在热刺激条件下表现出独特的可逆性。如同积木可反复拆装,二硫代缩醛键就像两块积木间的“卡扣”,在光固化成型时,这些“分子积木”通过二硫代缩醛键的键合作用相互连接,构建出复杂三维结构。在适当加热的情况下,这些键又能被“解开”,使得生成的产物回到最初硫醇和芳香醛的状态。
“这种可逆机制意味着,使用后的3D打印材料可以通过温和加热实现分子级别的无损回收。”谢涛说,回收后的原料可以重新投入到下一轮3D打印流程。这种特性赋予了材料近乎无限次重构的能力,同时显著降低了原料成本。基于这一发现,联合团队创新性地提出了基于醛基、巯基反应的逐步聚合3D打印体系,实现动态网络的构筑,从而开创3D打印的新策略。
“通过分子设计调控聚合物主链的结构,我们成功制备出弹性体、结晶性聚合物以及刚性聚合物等多种不同的3D打印材料。”郑宁介绍,这些聚合物在消失模铸造(如金属引擎)及正畸牙套生产中具有广泛的应用空间,且同一树脂原料能够重复使用以制造多个零部件,减少了对环境的污染和资源的浪费。
谢涛说,这项研究在分子层面成功突破了传统光固化3D打印材料力学性能与闭环回收之间的矛盾。其构建的光响应动态二硫代缩醛化学体系,为实现高性能光固化3D打印材料的闭环再生提供了新途径,对发展可持续先进制造技术具有重要指导意义。
4月17日,记者从浙江大学获悉,该校化学工程与生物工程学院教授谢涛和研究员郑宁团队发现了一种全新热可逆的光点击化学反应,并由此制造了可多次循环打印且具有优异力学性能的光固化3D打印树脂。相关成果近日发表于国际期刊《科学》。
凭借可快速定制化的优势,3D打印技术在工业制造、生物医疗、航空航天等多个领域广泛应用。然而,在光固化3D打印领域,现有光敏树脂材料通常依赖丙烯酸酯类单体的自由基连锁聚合,所生成的高分子网络主链由碳—碳单键组成,难以解聚回收,成为废弃物后容易形成污染。
不同于连锁聚合机理,科研团队意外发现,硫醇与芳香醛缩合生成的二硫代缩醛键在热刺激条件下表现出独特的可逆性。如同积木可反复拆装,二硫代缩醛键就像两块积木间的“卡扣”,在光固化成型时,这些“分子积木”通过二硫代缩醛键的键合作用相互连接,构建出复杂三维结构。在适当加热的情况下,这些键又能被“解开”,使得生成的产物回到最初硫醇和芳香醛的状态。
“这种可逆机制意味着,使用后的3D打印材料可以通过温和加热实现分子级别的无损回收。”谢涛说,回收后的原料可以重新投入到下一轮3D打印流程。这种特性赋予了材料近乎无限次重构的能力,同时显著降低了原料成本。基于这一发现,联合团队创新性地提出了基于醛基、巯基反应的逐步聚合3D打印体系,实现动态网络的构筑,从而开创3D打印的新策略。
“通过分子设计调控聚合物主链的结构,我们成功制备出弹性体、结晶性聚合物以及刚性聚合物等多种不同的3D打印材料。”郑宁介绍,这些聚合物在消失模铸造(如金属引擎)及正畸牙套生产中具有广泛的应用空间,且同一树脂原料能够重复使用以制造多个零部件,减少了对环境的污染和资源的浪费。
谢涛说,这项研究在分子层面成功突破了传统光固化3D打印材料力学性能与闭环回收之间的矛盾。其构建的光响应动态二硫代缩醛化学体系,为实现高性能光固化3D打印材料的闭环再生提供了新途径,对发展可持续先进制造技术具有重要指导意义。
民俗有言:桃花开,痴子忙。昨日,一大学生患“桃花癫”登上微博热搜,引发热议。该大学生认为周围女生都喜欢自己,并向全校的女生分别告白。不仅如此,由于精神的持续亢奋,该大学生还经常出现整晚不睡觉 3月18日是第24个“全国爱肝日”。今年活动的主题是,“早防早筛,远离肝硬化”。重庆多所医院开展义诊咨询活动,通过普及肝病的防治知识,让民众主动筛查、规范治疗、定期随访,提高大众爱肝护肝意识, 近日,国家知识产权局等五部门联合印发了《专利产业化促进中小企业成长计划实施方案》(以下简称《实施方案》)。《实施方案》提出,到2025年底,中小企业知识产权意识和专利转化运用能力得到普遍提升 科技日报从哈尔滨工业大学获悉,北京时间2024年3月20日8时31分28秒,“天都一号”“天都二号”通导技术试验星伴随探月工程四期鹊桥二号中继星任务搭乘长征八号遥三运载火箭从文昌航天发射场发射 据英国《自然》周刊网站3月19日报道,研究人员首次利用生成式人工智能(AI)制造出全新抗体。报道称,本周生物学预印本资料库中的一份预印本报告的原理验证研究,提高了将“AI指导的蛋白质设计引入治 联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新发布的评估报告显示,全球温升预计在2021年至2040年内达到1.5℃。报告指出,自IPCC第五次评估报告发布以来,全球减缓气候变化的政策和法律不断增多,但实施 。本文链接:新型“分子积木”:让3D打印耗材循环使用http://www.sushuapos.com/show-2-12005-0.html
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