3D打印塑料横空出世，室温下照灯光就能自我修复，且更坚固！

全球日益严重的“塑料危机”或许有了新的解决之道，来自新南威尔士大学的工程师们展示了一种3D打印的塑料，在室温下仅使用灯光就能自我修复。

新南威尔士大学化学工程学院的西里尔·博伊尔教授和团队纳撒尼尔·科里根博士和迈克尔·张已证明，在打印过程中向液体树脂中添加“特殊粉末”可以在材料破裂后帮助快速、容易地进行修复。

只要将标准LED灯照射在打印的塑料上约一小时，通过两个碎片发生化学反应并融合，就可以达到自我修复的效果。

实际上，这一过程还能使修复后的塑料比损坏前更坚固，在未来，这项技术进一步发展和商业化将有助于减少未来的化学废物。

这意味着破碎的塑料部件不需要丢弃，甚至不需要回收，即使嵌入包含许多其他材料的部件，也可以简单地修复。

该团队的研究结果已经发表在《Angewandte化学国际版》杂志上。

新南威尔士大学团队使用的粉末状添加剂是一种三硫代碳酸盐，被称为可逆加成破碎链转移(RAFT)剂，最初由CSIRO开发。RAFT制剂能够重新排列组成材料的纳米网络元素，并允许破碎的碎片被融合。

当UV LED灯直接照射到破碎的塑料上时，大约30分钟内就会进行修复，大约一个小时后就会完全修复。

包括在3D打印小提琴上进行的实验表明，自修复塑料的强度与原始状态相比已完全恢复。该团队表示，与现有的修复破损3D打印材料的方法相比，他们的系统简单、速度快，商业化是可行的。

“也有其他方法可以做到这一点，但依赖热化学来修复材料，通常需要大约24小时，多次加热循环才能达到相同的结果。”科里根博士说，“另一限制是，需要一个加热到高温的烤箱，而且不能就地修复塑料材料，首先要把它从部件上拆卸下来，这增加了流程复杂性，速度缓慢。”

 “有了我们的系统，你可以把破碎的塑料留在原地，然后把光照射到整个部件上。只有材料表面的添加剂受到影响，所以它更容易修复，速度也更快。”

博伊尔教授表示，这项新技术可以会应用于许多领域，目前先进的3D打印材料被用于高科技专业组件。这些产品包括可穿戴电子产品、传感器，甚至还有一些制鞋产品。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202114111