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 南方财经全媒体记者 吴立洋 上海报道日前,2024中国家电及消费电子博览会(AWE)在上海新国际博览中心闭幕。作为一年一度的家电产业盛会,AWE既是各大厂商展示新技术与新产品的重要节点,也是 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 3月23日,“天卫科技03星”暨“华祥苑壹号”卫星在厦门举行出征仪式,这是由厦门本土企业天卫科技制造研发的第三颗服务当地建设的商业卫星,标志着厦门航天卫星应用领域商业化、产业化发展更进一 在近日开幕的中国国际核工业展览会上,中国核学会理事会党委书记、理事长王寿君表示,中国内地现有在运核电机组55台、居全球第三;在建核电机组26台,保持全球第一。这些成绩的取得,离不开智能化技术 科学杂志《成瘾》3月21日发表的一项新研究显示,刚开始吸烟和终生吸烟都可能增加腹部脂肪,特别是内脏脂肪。内脏脂肪与心脏病、糖尿病、中风和痴呆症的高风险有关。吸烟者相较于不吸烟者,通常体 。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-2-12030-0.html
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