Torsten Fişer, Helmholtz Alman Tədqiqat Mərkəzləri Assosiasiyası tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: ACS Davamlı Kimya və Mühəndislik (2026). DOI: 10.1021/acssuschemeng.5c07974

3D çap kimi əlavə istehsal (Əİ) metodları, rəqəmsal modeli fiziki olaraq təkrarlamaq üçün təbəqə-təbəqə materiallar əlavə etməklə müxtəlif həndəsi xüsusiyyətlərə malik obyektlərin reallaşdırılmasına imkan verir. Bu metodlar hazırda məhsul prototiplərinin, eləcə də nəqliyyat vasitələri, istehlak malları və tibbi texnologiyalar üçün komponentlərin sürətlə yaradılması üçün geniş istifadə olunur.

Xüsusilə təsirli bir AM texnikası, birbaşa mürəkkəb yazısı (DIW) adlanır və müxtəlif formulalı mürəkkəblərdən istifadə edərək otaq temperaturunda obyektlərin 3D çapını əhatə edir. Bu mürəkkəblərin əksəriyyəti nə təkrar emal edilə bilən, nə də bioloji parçalana bilən materiallar olan fosil mənşəli polimerlərə əsaslanır. Bu yaxınlarda təqdim edilən liqnin mənşəli mürəkkəblər daha davamlı alternativ ola bilər. Lakin, 3D çapı etibarlı şəkildə dəstəkləmək üçün onlar adətən yüksək istilikdə emal edilməli və ya daimi kimyəvi birləşmə proseslərindən keçirilməlidir. Bu, obyektlər çap edildikdən sonra onların təkrar istifadəsinin qarşısını alır və bu da onların davamlılığını məhdudlaşdırır.

Davamlı 3D çapa doğru irəliləmək

Teltowdakı Hereon Davamlılıq üçün Funksional Materiallar İnstitutunun komandası davamlı materialların güzəştə getməməli və 3D çap üçün mürəkkəblərin əsas struktur komponentləri ola biləcəyi ideyasından ilhamlanıb. Məqalənin aparıcı müəlliflərindən biri olan Dr. Maria Balk izah edir: “Biz liqnin kimi tullantılardan əldə edilən materialların müasir 3D çapın texniki tələblərini ödəyə biləcəyini və eyni zamanda davamlılığı artıra biləcəyini nümayiş etdirmək istədik. Bunu etmək üçün sənaye tullantı məhsulunu sadəcə su əlavə etməklə tam təkrar emal edilə bilən su əsaslı 3D çap mürəkkəbinə çevirdik.”

ACS Davamlı Kimya və Mühəndislik jurnalında dərc olunmuş məqalənin müxbir müəllifi professor Françeska Toma daha geniş konteksti vurğulayır: ” Sənaye tullantı axınları istifadə olunmamış bir fürsətdir. Liqnin ağacın ən çox yayılmış komponentlərindən biridir, lakin əsasən az istifadə olunur. Onu tam təkrar emal edilə bilən bir materiala çevirmək, tullantıların təcili olaraq davamlı həllərə ehtiyacı olan bir sənayedə innovasiyaya necə təkan verə biləcəyini göstərir.”

Doktor Balk və həmkarları tərəfindən yaradılan çap edilə bilən mürəkkəbin təxminən 70%-i liqnindən ibarətdir. Liqnin kağız istehsalı prosesləri zamanı istehsal olunur və ya birbaşa biokütlədən çıxarıla bilər. Ümumiyyətlə tullantı kimi qəbul edilsə də, tədqiqatçılar ondan 3D çap üçün təkrar emal edilə bilən mürəkkəb yaratmaq üçün istifadə ediblər.3D çap təkrar emal edilə bilən mürəkkəbdən istifadə olunarsa, davamlı ola bilər. Müəllif: Steffen Niemann/Hereon

Dairəvi istehsal üçün tam təkrar emal imkanı

Yeni mürəkkəbin təzyiq tətbiq edildikdə 3D printer burunlarından asanlıqla axdığı və çapdan sonra tez bir zamanda möhkəmliyini bərpa etdiyi aşkar edilib. Keçmişdə təqdim edilən əksər liqnin əsaslı mürəkkəblərdən fərqli olaraq, o, heç bir kimyəvi və ya istilik emalına ehtiyac olmadan istənilən obyektləri yaratmaq üçün bərkiyir.

“Ən həyəcanverici tapıntılardan biri çap olunmuş obyektlərin performansını itirmədən rehidratasiya yolu ilə dəfələrlə təkrar emal edilə bilməsidir”, deyə Dr. Balk bildirir. “Bu, əlavə istehsalda hələ də çox nadir haldır və 3D çapda dairəvi istehsala doğru real bir yol təqdim edə bilər, burada materiallar atılmaq əvəzinə təkrar istifadə edilə bilər və bu da tullantıları və CO2 emissiyalarını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır _. “

Bu alimlərin son səyləri müxtəlif texnologiyalar üçün xüsusi hazırlanmış məhsul prototipləri və komponentləri də daxil olmaqla geniş çeşiddə obyektlərin davamlı 3D çapı üçün yeni imkanlar aça bilər. Komandanın təkrar emal edilə bilən mürəkkəbi tezliklə təkmilləşdirilə və gələcəkdə kommersiyalaşdırılmasını asanlaşdırmaq üçün daha da sınaqdan keçirilə bilər. Balk əlavə edir ki, “İndi prosesin miqyasını genişləndirməkdə və xüsusilə aşağı enerjili emal və təkrar emal imkanlarının vacib olduğu sahələrdə real tətbiqləri araşdırmaqda maraqlıyıq”.

Nəşr detalları

Maria Balk və digərləri, Otaq Temperaturunda, Sulu Əsaslı, Tamamilə Təkrar Emal Oluna Bilən Ağac Kimyəvi Mürəkkəblərin Yenidən İşlənmiş Liqnindən 3D Çapı, ACS Davamlı Kimya və Mühəndislik (2026). DOI: 10.1021/acssuschemeng.5c07974

Jurnal məlumatı: ACS Davamlı Kimya və Mühəndislik 

Helmholtz Alman Tədqiqat Mərkəzləri Assosiasiyası tərəfindən təmin edilir