【儀表網 儀表下游】導讀：全球日益嚴重的“塑料危機”或許有了新的解決之道，來自新南威爾士大學的工程師們展示了一種3D打印的塑料，在室溫下僅使用燈光就能自我修復。
新南威爾士大學化學工程學院的西里爾·博伊爾教授和團隊納撒尼爾·科里根博士和邁克爾·張已證明，在打印過程中向液體樹脂中添加“特殊粉末”可以在材料破裂后幫助快速、容易地進行修復。只要將標準LED燈照射在打印的塑料上約一小時，通過兩個碎片發生化學反應并融合，就可以達到自我修復的效果。
實際上，這一過程還能使修復后的塑料比損壞前更堅固，在未來，這項技術進一步發展和商業化將有助于減少未來的化學廢物。這意味著破碎的塑料部件不需要丟棄，甚至不需要回收，即使嵌入包含許多其他材料的部件，也可以簡單地修復。
新南威爾士大學團隊使用的粉末狀添加劑是一種三硫代碳酸鹽，被稱為可逆加成破碎鏈轉移(RAFT)劑，最初由CSIRO開發。RAFT制劑能夠重新排列組成材料的納米網絡元素，并允許破碎的碎片被融合。
當UV LED燈直接照射到破碎的塑料上時，大約30分鐘內就會進行修復，大約一個小時后就會完全修復。包括在3D打印小提琴上進行的實驗表明，自修復塑料的強度與原始狀態相比已完全恢復。該團隊表示，與現有的修復破損3D打印材料的方法相比，他們的系統簡單、速度快，商業化是可行的。
3D打印(3DP)即快速成型技術的一種，又稱增材制造，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。
3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。
“也有其他方法可以做到這一點，但依賴熱化學來修復材料，通常需要大約24小時，多次加熱循環才能達到相同的結果。”科里根博士說，“另一限制是，需要一個加熱到高溫的烤箱，而且不能就地修復塑料材料，首先要把它從部件上拆卸下來，這增加了流程復雜性，速度緩慢。”
“有了我們的系統，你可以把破碎的塑料留在原地，然后把光照射到整個部件上。只有材料表面的添加劑受到影響，所以它更容易修復，速度也更快。”博伊爾教授表示，這項新技術可以會應用于許多領域，目前先進的3D打印材料被用于高科技專業組件。這些產品包括可穿戴電子產品、傳感器，甚至還有一些制鞋產品。
3D打印即快速成型技術限制因素 材料的限制
雖然高端工業印刷可以實現塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無法實現打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。
研究者們在多材料打印上已經取得了一定的進展，但除非這些進展達到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。
機器的限制
3D打印技術在重建物體的幾何形狀和機能上已經獲得了一定的水平，幾乎任何靜態的形狀都可以被打印出來，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術想要進入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機器的限制就必須得到解決才行。
知識產權的憂慮
在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產業中對知識產權的關注變得越來越多。3D打印技術也會涉及到這一問題，因為現實中的很多東西都會得到更 加廣泛的傳播。人們可以隨意復制任何東西，并且數量不限。如何制定3D打印的法律法規用來保護知識產權，也是我們面臨的問題之一，否則就會出現泛濫的現象。
道德的挑戰
3D打印技術需要承擔的花費是高昂的。第一臺3D打印機的售價為1萬5。如果想要普及到大眾，降價是必須的，但又會與成本形成沖突。
每一種新技術誕生初期都會面臨著這些類似的障礙，但相信找到合理的解決方案3D打印技術的發展將會更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣，不斷地更新才能達到最終的完善。
資料來源：前瞻網、百科
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