使用最普遍的天然材料實現大規模、可持續的3D列印

長1.2米，重5.2公斤的渦輪葉片完全

由纖維素和殼聚糖製成，這是世界上最普遍的生物聚合物。兩種成分都來自該行業的副產品。圖片來自：SUTD

纖維素是地球上最豐富且分布廣泛的有機化合物和工業副產物之一。然而，儘管經過數十年的廣泛研究，使用纖維素製造三維物體仍受到實際應用方面的困擾：具有高污染效應的副產物；需與塑料結合使用；缺乏可擴展性且生產成本高。

然而，新加坡科技與設計大學（SUTD）的研究人員最近展示了使用纖維素來可持續地製造大型3D物體。他們的方法與纖維素同綠色植物的常見關聯不同，其靈感來自於真菌樣卵菌的壁，在纖維素之間引入少量的幾丁質。這樣所得到的類真菌粘合材料（FLAM）不僅堅固，重量輕，而且價格低廉，並且可以使用木工技術進行模製加工。

這種材料是完全可持續的，因為沒有使用有機溶劑或合成塑料來製造它。它具有可擴展性，可在任何地方複製，無需專業設施。FLAM在自然條件下除堆肥處理外也可完全生物降解。 FLAM的成本在商品塑料的範圍內，比普通的3D列印絲（例如PLA（聚乳酸）和ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯））的成本低10倍，使其成為更具可持續性成本效益的替代品。研究人員還進一步開發了針對該材料的增材製造技術。

這項研究的共同領導者，SUTD的助理教授Javier Gomez Fernandez，也為Shrilk的發展而說道：「我們相信，這樣一個大規模的增材製造過程與地球上最普遍的生物聚合物相結合，將很好的使我們過渡到環境友好型和循環型製造模式。在封閉的區域系統中生產，使用和降解這種在卵菌壁中發現的材料成分，即未經改性的纖維素，含有少量殼聚糖——第二大含量有機物分子和低濃度乙酸，可能是生物激發材料領域最成功的技術成果之一。」

SUTD的助理教授Stylianos Dritsas補充道：「我們相信這裡報道的結果代表了全球製造業的一個轉折點，對材料科學，環境工程，自動化和經濟等多個領域具有更廣泛的影響。迄今為止，我們一直關注在基礎技術開發上，很少有時間投入到特定的目標應用中，我們現在正在尋求工業合作者來將這項技術從實驗室帶到工業階段。」

隨著廢物和污染物排放的增加，更加可持續製造工藝正被人們迫切需求。建立一種基於未經改性的可堆肥聚合物技術，這種聚合物不需要農田或森林資源，將促進向環保的製造業和可持續發展的社會過渡。

原文來自sciencedaily，原文題目為Large-scale and sustainable 3D printing with the most ubiquitous natural material，由材料科技在線匯總整理

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