2020年9月4日,白令三維獲悉,美國海軍科學家獲得了一項為期20年的專利,該專利是由一種可生物降解的海洋基礎聚合物製成的3D列印材料,它會隨著時間的推移而分解。
科學家團隊認為,使用新的3D列印材料,無人或自主水下航行器(UUV)等水下設備可以實現生物降解進而減少回收成本和對自然環境的影響。
美國海軍使用UUV來容納和部署海洋傳感器和設備,用於測繪、觀察、研究和考古探險等。其中一些UUVs目前只為一次性使用而製造。回收這些物體通常很昂貴,因此許多物體被遺棄在海底,這不是一個特別環保的處理方案。
新的3D列印材料可以幫助解決這個問題,使UUV在水下的處置更加安全,並抵消這些裝置對海洋環境的影響。
3D列印材料是由可生物降解的基礎聚合物和膠凝劑組成,可預先選擇所需的降解速度。聚己內酯(PCL)、聚羥基烷酸酯(PHA)或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等聚合物的組合,可以與瓊脂膠凝劑一起作用,使材料可以3D列印成任何尺寸或形狀,並具有指定的降解性能。
通過增加瓊脂膠凝劑的比例,該成分將為更大量的微生物和酶材料提供支持,從而加速相關UUV的降解過程。
材料的3D列印是在相對較低的溫度下進行的,低於120攝氏度,以避免破壞用於該過程的生物材料內的微生物。
美國海軍的3D列印海洋生物可降解材料分解圖
美國海軍3D列印海洋生物可降解材料明細
美國海軍的3D列印海洋生物可降解材料分解圖
Techlink公司正在向企業免費提供這種3D列印材料,Brian Metzger說,他與巴拿馬城的海軍技術轉讓團隊合作,幫助私營公司將其發明商業化。你不僅可以將這種材料3D列印成幾乎任何東西,而且精細控制它的降解速度。這項技術有可能降低成本並有利於環境,它可以在所有類型的水下設備上應用。