Os termofixos reprocessáveis de impressão 3D (3DPRTs) tornam as estruturas impressas em 3D renováveis, reparável e reciclável. Crédito:Kavin Kowsari
A impressão 3-D de estruturas complexas que contêm recursos de tamanho submilimétrico iludiu os pesquisadores por décadas. Avanços recentes na impressão 3-D trouxeram técnicas de impressão 3-D viáveis, como sistemas baseados em processamento de luz digital (DLP) que usam luz ultravioleta (UV) para transformar resinas de polímero inicialmente líquidas em estruturas sólidas independentes em um preciso, forma controlada.
Entre todos os materiais de impressão 3-D, Os fotopolímeros termoendurecíveis reivindicam quase metade do mercado devido à sua estabilidade mecânica superior em altas temperaturas, excelente resistência química, e boa compatibilidade com tecnologias de impressão 3D de alta resolução. Contudo, uma vez que esses fotopolímeros termofixos formam partes 3-D por meio de uma reação química desencadeada por UV, as redes covalentes são permanentes e não podem ser reprocessadas, ou seja, reformulado, reparado ou reciclado. Esta natureza improcessável, combinada com a explosão da impressão 3D em todo o mundo, está levando a um grande desperdício de materiais de impressão 3-D com sérias implicações ambientais
Para enfrentar este desafio ambiental, pesquisadores da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura (SUTD) desenvolveram termofixos 'reprocessáveis' de impressão 3-D (3DPRTs) que tornam as estruturas impressas em 3-D removíveis, reparável e reciclável.
"Nós desenvolvemos, pela primeira vez, fotopolímeros termofixos reprocessáveis projetados para impressão 3D de alta resolução baseada em DLP, "disse o Professor Assistente Qi (Kevin) Ge do Cluster de Ciências e Matemática do SUTD, um dos co-líderes deste projeto. Ele adicionou, "Em primeiro lugar, estruturas de alta resolução podem ser reformadas e fixadas em formas arbitrárias após a impressão. Este atributo melhora a eficiência de impressão como, por exemplo, As peças de origami 3-D podem ser geradas de forma plana, Camadas 2-D. Em segundo lugar, a estrutura é reparável, o que significa que os locais danificados podem ser reimpressos, mantendo perfeitamente a integridade estrutural, prolongando a durabilidade do produto. Terceiro e mais importante, nosso material pode ser reciclado e reutilizado para outras aplicações. "
"Geral, acreditamos que o desenvolvimento de 3DPRTs fornece uma solução prática para enfrentar os desafios ambientais associados ao rápido aumento contínuo no consumo de materiais de impressão 3-D que estão cada vez mais sendo utilizados em uma ampla gama de aplicações avançadas, incluindo engenharia de tecidos, robótica suave, nanodispositivos e muitos outros, "disse o professor Martin Dunn, o outro co-líder deste projeto, e atualmente Reitor da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Colorado Denver.
Detalhes deste trabalho apareceram em Nature Communications em 8 de maio de 2018.