香港中文大學(xué)的研討人員開發(fā)了一種依據(jù)聚合物的 3D 打印資料，能夠完結(jié)按需降解。

該團(tuán)隊(duì)的“Planstic”長絲由植物葉子和塑料廢物組成，具有高熵纖維，旨在招引天然酶，在處理后加快其降解速度。科學(xué)家們標(biāo)明，經(jīng)過只是 8 周的土壤分化，他們的資料徹底降解，只留下很少的微塑料顆粒，或許使其成為主流 PET 的環(huán)保替代品。

可生物降解塑料的首要問題是標(biāo)有可生物降解標(biāo)簽的塑料物品只能分化成更小的碎片，并不能徹底降解。這不是對(duì)傳統(tǒng)塑料的改進(jìn)，塑料經(jīng)過酶降解解決了這個(gè)問題，使微塑料的降解反應(yīng)更有效地發(fā)生，從而加快它們的降解。

塑料能夠下降處理二次污染的本錢，能夠普遍使用于日常生活中，解決世界范圍內(nèi)的塑料降解問題。

盡管塑料具有固有的多功能性、廉價(jià)性和耐腐蝕性，但有充分依據(jù)標(biāo)明塑料或許需要數(shù)千年才干降解。這意味著一旦聚合物基產(chǎn)品被丟棄，它們就會(huì)成為環(huán)境的耐久污染物，當(dāng)它們分化成越來越多地進(jìn)入人類飲食的有毒微塑料時(shí)，這將使問題更嚴(yán)峻。

盡管可降解塑料袋已成為西方超市的常態(tài)，但駐香港的科學(xué)家指出，由于制作過程中耗費(fèi)的原資料和高能耗，這些塑料袋仍會(huì)造成二次污染。

相同，盡管一次性食物相關(guān)包裝、餐具和容器通常被標(biāo)記為由可生物降解的塑料制成，但實(shí)際上，它們只能分化成更小的碎片。因此，許多此類聚合物產(chǎn)品仍會(huì)導(dǎo)致日益嚴(yán)峻的微塑料問題，依據(jù)最近的研討，現(xiàn)在美國人均勻每年要吃掉 39,000-52,000 個(gè)聚合物顆粒。

可在八周內(nèi)降解的塑料長絲

為了協(xié)助世界脫節(jié)微塑料飲食，香港團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種低本錢的植物注入塑料，利用天然酶更有效地降解細(xì)小的聚合物顆粒。綽號(hào)Planstic，研討人員的新型資料是經(jīng)過紫荊葉和磨碎的PET混合制成的，這些資料在“Chembox”中混合、塑化并能夠打印。

在制作資料的過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)能夠整合來自短成長周期紫荊的葉子，紫荊天然包括簡單降解的長纖維。該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在交叉點(diǎn)增強(qiáng)這些纖維能夠改善所得長絲的特性，同時(shí)能夠優(yōu)化每種成分的劑量以大限度地減少能量丟失。

一旦他們完結(jié)了他們的資料，決定混合 80% 的纖維和 20% 的 PET，研討人員運(yùn)用Nanoscribe Photonic Professional GT2 3D 打印機(jī)將其沉積到一系列微結(jié)構(gòu)中。在 SEM 成像標(biāo)明它能夠被 3D 打印成具有小至 160 nm 的精密特征的零件后，Planstic 隨后證明了它在壓力測試中比一般塑料袋更靈敏但強(qiáng)度更低。

為了評(píng)價(jià)它們的細(xì)絲的生物降解性，該團(tuán)隊(duì)后來將其放入堆肥土壤中，發(fā)現(xiàn)其葉基中的酶分化了“難以降解的物質(zhì)”，如角質(zhì)。風(fēng)趣的是，這種資料不太穩(wěn)定的表面也提高了分化速度，由于它答應(yīng)微生物與其接觸并加快這一過程，有助于完結(jié)“可徹底降解的塑料”。

在開端實(shí)驗(yàn)取得成功后，研討人員標(biāo)明，他們的塑料資料證明“招引微生物”能夠“加快塑料降解”。展望未來，該團(tuán)隊(duì)主張這種閉環(huán)收回辦法甚至能夠替代廢物填埋或燃燒處理辦法，減輕納米技術(shù)的能源壓力并協(xié)助樹立一個(gè)環(huán)境友好型社會(huì)。

TECLA 3D 打印房子僅運(yùn)用 6kw 的能源就在 200 小時(shí)內(nèi)完結(jié)。

推進(jìn)生物基增材制作

鑒于許多 3D 打印聚合物與任何其他塑料相同是世界微塑料問題的一部分，研討人員繼續(xù)開發(fā)包括各種天然元素的生物替代品，從土壤到昆蟲糞便。

麻省理工學(xué)院(MIT) 的科學(xué)家們已將實(shí)驗(yàn)室培育的木細(xì)胞作為出產(chǎn)自己的可繼續(xù) 3D 可打印生物資料的一種手法。經(jīng)過以類似于培育肉的辦法培育他們的資料，該團(tuán)隊(duì)以為它能夠變成木材替代品，并有或許被 3D 打印到自制家具中。

在商業(yè)層面上，Desktop Metal也開端經(jīng)過其Forust木材 3D 打印子公司來噴射木質(zhì)部件。該公司現(xiàn)在正在晉級(jí)木材制作和造紙行業(yè)的廢副產(chǎn)品，如鋸末和木質(zhì)素，然后將它們與生物環(huán)氧樹脂混合用于修建增材制作使用。

在其他地方，在修建行業(yè)，WASP利用土壤、大米、稻殼和石灰等天然資料來 3D 打印整個(gè)生態(tài)友好的有機(jī)房子。今年早些時(shí)候完結(jié)的自支撐碳中性“TECLA”住所旨在作為可繼續(xù)新住所修建模型的概念驗(yàn)證。