近日，俄羅斯科學(xué)家使用水、二氧化碳和光合作用來創(chuàng)造碳中和的PEF 3D打印材料。由合成纖維素制成的聚合物具有穩(wěn)定、耐氧化、化學(xué)溶劑、耐用等特點。

對于光合作用，相信很多人在小學(xué)時已經(jīng)學(xué)過此知識點。光合作用不僅僅對植物有用，來自Zelinsky有機化學(xué)研究所的科學(xué)家剛剛開發(fā)了一種使用光合作用創(chuàng)造經(jīng)濟實惠、易于生產(chǎn)的新型PEF 3D打印材料的方法。

這項研究可能有幾個重要的方面。首先，雖然市場上有幾種回收利用的3D打印材料，使用了像塑料瓶那樣的大量基礎(chǔ)材料，但是這種新材料是由植物從二氧化碳和水中得到的，這意味著它的生產(chǎn)可能是虛擬無限制的，而且成本很低。

據(jù)稱，PEF材料也是FDM 3D打印材料。負(fù)責(zé)開發(fā)的化學(xué)家說，這種材料具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，抗氧化性和化學(xué)溶劑性，在自然環(huán)境中不分解，可反復(fù)使用。據(jù)報道，俄羅斯科學(xué)家在Ultimaker 3D打印機上使用新材料打印測試部件，結(jié)果證明部件是堅固耐用的。

該材料甚至可以制作新的3D打印形式：化學(xué)家的計算機計算表明，PEF的各個構(gòu)建塊可能包含形成螺旋扭曲的非線性碎片，這可以使新型幾何形狀的3D打印成為可能。

也許，新型3D打印材料的最大吸引力是對環(huán)境的最小影響?；瘜W(xué)家（Fedor Kucherov、Evgeny Gordeev、Alexey Kashin和Valentine Ananikov教授）表示，使用PEF材料3D打印的物體可以通過燃燒轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，然后用植物合成纖維素。他們說這是一個完全封閉的碳中和過程，不會污染環(huán)境。

3D打印材料是通過將植物生物質(zhì)（纖維素或果糖）轉(zhuǎn)化成羥甲基糠醛（HMF），然后將其氧化成2,5-呋喃二甲酸（FDCA）而制成的。與甲醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后將酸轉(zhuǎn)化為PEF。所有這些階段都很容易實施，可以在工業(yè)規(guī)模上實施。

研究人員說：“PEF的高熱穩(wěn)定性和擠出所需的相對較低的溫度對于回收打印物體和減少浪費是最佳的。將增材制造擴展到碳中性材料的建議方法為可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域開辟了新的方向?！?/span>

據(jù)悉，此項研究獲得了俄羅斯科學(xué)基金會（RNF）的支持。且該研究論文已發(fā)表在科學(xué)雜志Angewandte Chemie上。

來源：3D虎