近日，俄羅斯科學(xué)家使用水、二氧化碳和光合作用來創(chuàng)造碳中和的PEF 3D打印材料。由合成纖維素制成的聚合物具有穩(wěn)定、耐氧化、化學(xué)溶劑、耐用等特點(diǎn)。

對(duì)于光合作用，相信很多人在小學(xué)時(shí)已經(jīng)學(xué)過此知識(shí)點(diǎn)。光合作用不僅僅對(duì)植物有用，來自Zelinsky有機(jī)化學(xué)研究所的科學(xué)家剛剛開發(fā)了一種使用光合作用創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、易于生產(chǎn)的新型PEF 3D打印材料的方法。

這項(xiàng)研究可能有幾個(gè)重要的方面。首先，雖然市場(chǎng)上有幾種回收利用的3D打印材料，使用了像塑料瓶那樣的大量基礎(chǔ)材料，但是這種新材料是由植物從二氧化碳和水中得到的，這意味著它的生產(chǎn)可能是虛擬無限制的，而且成本很低。

據(jù)稱，PEF材料也是FDM 3D打印材料。負(fù)責(zé)開發(fā)的化學(xué)家說，這種材料具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，抗氧化性和化學(xué)溶劑性，在自然環(huán)境中不分解，可反復(fù)使用。據(jù)報(bào)道，俄羅斯科學(xué)家在Ultimaker 3D打印機(jī)上使用新材料打印測(cè)試部件，結(jié)果證明部件是堅(jiān)固耐用的。

該材料甚至可以制作新的3D打印形式：化學(xué)家的計(jì)算機(jī)計(jì)算表明，PEF的各個(gè)構(gòu)建塊可能包含形成螺旋扭曲的非線性碎片，這可以使新型幾何形狀的3D打印成為可能。

也許，新型3D打印材料的最大吸引力是對(duì)環(huán)境的最小影響?；瘜W(xué)家（Fedor Kucherov、Evgeny Gordeev、Alexey Kashin和Valentine Ananikov教授）表示，使用PEF材料3D打印的物體可以通過燃燒轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，然后用植物合成纖維素。他們說這是一個(gè)完全封閉的碳中和過程，不會(huì)污染環(huán)境。

3D打印材料是通過將植物生物質(zhì)（纖維素或果糖）轉(zhuǎn)化成羥甲基糠醛（HMF），然后將其氧化成2,5-呋喃二甲酸（FDCA）而制成的。與甲醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后將酸轉(zhuǎn)化為PEF。所有這些階段都很容易實(shí)施，可以在工業(yè)規(guī)模上實(shí)施。

研究人員說：“PEF的高熱穩(wěn)定性和擠出所需的相對(duì)較低的溫度對(duì)于回收打印物體和減少浪費(fèi)是最佳的。將增材制造擴(kuò)展到碳中性材料的建議方法為可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域開辟了新的方向?！?/span>

據(jù)悉，此項(xiàng)研究獲得了俄羅斯科學(xué)基金會(huì)（RNF）的支持。且該研究論文已發(fā)表在科學(xué)雜志Angewandte Chemie上。

來源：3D虎