لعقود من الزمن ، كان الباحثون يدرسون الطباعة ثلاثية الأبعاد للهياكل المعقدة ذات المقياس الفرعي ، وقد قدمت الأبحاث الحديثة على تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد حلولًا لهذا الغرض ، مثل تقنية المعالجة الضوئية الرقمية (DLP) ، وتستخدم هذه التقنية الأشعة فوق البنفسجية (UV) يتم تحويل راتنج البوليمر السائل إلى بنية صلبة منفصلة بطريقة محكومة بدقة.
من بين جميع مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد ، تمثل الحامضات الضوئية الحرارية حوالي نصف سوق مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد بسبب ثباتها الميكانيكي ذي درجة الحرارة العالية ، والمقاومة الكيميائية الممتازة ، والتوافق الجيد مع أنظمة الطباعة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة. وتكون شبكة الرابطة التساهمية التي تتكون من الاستقطاب الضوئي المستحث بالأشعة فوق البنفسجية لهذه البوليمرات الضوئية الحرارية هي دائمًا دائمة ، مما يجعل التركيبات المطبوعة ثلاثية الأبعاد غير قادرة على إعادة المعالجة ، أي إعادة تشكيلها وإعادة تشغيلها القدرة على إعادة التدوير: مع النمو الهائل لمواد الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية ، فإن عدم إعادة معالجة البوليمرات التحويلية الحرارية سيسبب الكثير من النفايات المادية والتأثير البيئي الخطير.
للتغلب على هذا التحدي البيئي ، قام باحثون في جامعة سنغافورة للتكنولوجيا والتصميم (SUTD) بتطوير مواد طباعة ثلاثية الأبعاد قابلة لإعادة التصنيع (3DPRTs) ، والتي تسمح بإعادة تشكيل وإعادة طباعة وإعادة طباعة مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد وإعادة تدويرها.
وبصفته أحد مديري المشروع ، قال كيفين ، أستاذ العلوم والرياضيات المساعد في جامعة سنغافورة للعلوم والتكنولوجيا: "لقد طورنا لأول مرة مصورًا ضوئيًا حراريًا يمكن إعادة تصنيعه ومصمم خصيصًا لاستخدام الضوء الرقمي. تقنية المعالجة مصممة للطباعة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة ، أولاً ، يمكن إعادة تنظيم الهياكل عالية الدقة وتثبيتها إلى أشكال عشوائية بعد الطباعة ، ويمكن لهذه الميزة تحسين كفاءة الطباعة ، على سبيل المثال ، يمكن إنشاء 3D من طبقات ثنائية الأبعاد مسطحة. ثانياً ، الهيكل قابل للإصلاح ، مما يعني أنه يمكن إعادة طباعة الجزء المتضرر ، وضمان السلامة الهيكلية لتوسيع متانة المنتج ، والأهم من ذلك ، يمكن إعادة تدوير المواد الخاصة بنا لإعادة استخدامها. جوانب أخرى.
وقال البروفيسور زعيم آخر مارتن دون المشروع (الآن جامعة كولورادو في دنفر الهندسة والعلوم التطبيقية عميد): "عموما، والتنمية 3DPRTs لمعالجة استهلاك مواد الطباعة 3D السريع الناجم عن المشاكل البيئية يوفر حلًا عمليًا ، حيث سيتم استخدام مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في مختلف المجالات المتقدمة بما في ذلك هندسة الأنسجة وبرامج الروبوت البرمجية وأجهزة nanodevices.
3DPRT في حل الراتنج، وظائف الأشعة فوق البنفسجية حساس اكريليت لجعلها مناسبة للطباعة 3D-UV أساس قابل للشفاء، بحيث الطباعة يمكن استخدامها لبدقة 3DPRT معقدة هيكل ثلاثي الأبعاد ومجموعة الهيدروكسيل واستر المجموعات الوظيفية في درجة حرارة عالية التكوين أسترة نظرا الطباعة يمكن زيادة معالجة. هذه الاستراتيجية التي وضعتها عملية البلمرة على مرحلتين يجوز إعادة حساسية بالحرارة 3D مواد الطباعة ليس فقط يتيح للمستخدم طباعة هيكل 3D من يمكن أيضا أن يؤديها مباشرة على واجهة 3D التالفة إعادة تشكيل الطباعة لإصلاح الأجزاء التالفة ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إعادة تدوير الأجزاء المهملة من خلال تحويلها وإعادة استخدامها في مناطق أخرى.