À medida que a impressão 3D se torna mais comum, uma questão persiste: o desperdício. Como outros plásticos, os materiais impressos em 3D usados geralmente acabam descartados, com poucas opções de reciclagem. Agora, De acordo com a Universidade de Zhejiangpesquisadores, liderados pelos professores Xie Tao e Zheng Ning, podem ter encontrado uma solução. Sua equipe desenvolveu uma reação de clique fotográfica termicamente reversível que cria resina de impressão 3D infinitamente reciclável-sem comprometer o desempenho. Publicado em ciênciao estudo foi liderado pelo aluno de doutorado Yang Bo, com Xie e Zheng como autores correspondentes.
Impressão 3D fotocuráveldiferentemente dos métodos subtrativos tradicionais, constrói a camada por camada usando resina leve e líquida. Ainda assim, o campo luta com velocidades lentas, força de materials fraco e resinas caras. No ano passado, a equipe de Xie introduziu um materials 3D super-rígido na natureza. Este ano, eles estão enfrentando a sustentabilidade.
“Se pudéssemos reciclar infinitamente os materiais de impressão 3D, reduziríamos os custos e os resíduos-uma vitória para a indústria e o meio ambiente”, disse Xie.
A descoberta principal aconteceu por acaso. Ao experimentar, Yang adicionou um reagente tiol, esperando um resultado típico. “A reação se comportou o oposto do que previmos”, lembrou Yang. Em vez de calor, a luz desencadeou uma reação entre tióis e aldeídos – uma inovação inesperada e rápida de cliques químicas.
“Foi a primeira vez que alguém mostrou que essa reação poderia ocorrer rapidamente sob luz”, disse Zheng. Esse perception desbloqueou uma nova classe de resinas recicláveis.
Os monômeros convencionais de impressão 3D (metanfetamina) de acrilato formando títulos de carbono-carbono resistentes-quase impossível de reciclar. Em vez disso, a equipe de Xie criou títulos ditioacetais: “clipes” reversíveis que conectam as cadeias de polímero com luz e se desconectam com calor suave.
“É como desmontar Legos”, disse Xie. “O objeto impresso pode ser recuperado no nível molecular e reimpresso repetidamente.”
Eles ajustaram essa química para produzir elastômeros, plásticos rígidos e polímeros cristalinos – todos da mesma base reciclável. Os usos podem incluir alinhadores de fundição ou ortodônticos.
“Nossa pesquisa superou com sucesso o trade-off de longa knowledge entre desempenho mecânico e reciclabilidade em circuito fechado”, disse Xie. “Ao estabelecer um sistema de química ditioacetal dinâmico responsivo à luz, oferecemos uma nova estratégia de design molecular, fornecendo informações significativas para o avanço das tecnologias de fabricação sustentável”.