生物基树脂可能为3D打印提供可回收利用的未来

2024年5月15日，伯明翰大学的研究人员在《自然》杂志上发表了一项研究，展示了他们设计的一种全新可回收树脂，该树脂由生物来源材料制成，适用于3D打印应用。这种树脂可以在产品寿命结束后几乎完全闭环系统内进行回收利用。

相对于自1980年代3D打印技术首次出现以来基本未有变化的树脂，这种光聚合树脂可以提供高分辨率的3D打印结构。目前常见的光聚合树脂通常由石油化工原料制成，虽然一些可持续树脂已经开始使用，但它们的可回收性仍然有限。为了打破这些树脂硬化时形成的不可逆结合，必须在每个阶段添加额外的化学物质，导致“雪球效应”，即唯一的回收方式是制造更多的树脂。

与此相反，伯明翰领导的团队首次成功制造出一种光聚合树脂，其高分辨率打印后可以被分解成其组成部分，回收再打印，只需添加少量光引发剂以保持材料的可硬化性。

该技术的原料来自左旋硫辛酸，一种天然存在的脂肪酸分子，通常作为膳食补充剂销售。研究人员从左旋硫辛酸中制备了两种单体的组合，能够制造一种能够被回收成单体或者原始分子的树脂。

研究人员完成了两次“循环”，但他们预计将来可能会进行更多次的回收利用。这种材料的用途可能包括快速原型制作用于测试产品的行业。尽管目前这种材料比工业常用的材料更加灵活，但未来的应用可能包括汽车零部件、医疗和牙科组件，甚至珠宝设计。

研究人员表示，使光介导的3D打印行业实现回收利用是至关重要的，因为这是一种迅速扩张的材料生产方法。他们现在有了希望，可以通过他们的技术帮助确保回收成为3D打印的内置特性。

伯明翰大学企业已经对树脂及其在3D打印中的应用提出了专利申请。