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Ricercatori hanno sviluppato resine per stampa 3D riciclabili

I ricercatori dell’Università di Birmingham hanno dimostrato che le strutture stampate in 3D ad alta risoluzione possono essere prodotte da una materia prima interamente di origine biologica

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I ricercatori dell’Università di Birmingham hanno sviluppato un nuovo tipo di resina riciclabile, realizzata con materiali di origine biologica, da utilizzare nelle applicazioni di stampa 3D. In uno studio, pubblicato su Nature, i ricercatori hanno dimostrato che le strutture stampate in 3D ad alta risoluzione possono essere prodotte da una materia prima interamente di origine biologica. Una volta raggiunta la fine della loro vita utile, i prodotti possono essere riciclati all’interno di un sistema quasi completamente a circuito chiuso.

Le resine fotopolimeriche sono comunemente utilizzate nella produzione di parti stampate in 3D su misura. Tuttavia, mentre le tecnologie per migliorare la risoluzione della stampa 3D e la sua velocità di produzione hanno fatto notevoli progressi, le resine stesse sono cambiate ben poco da quando il processo è emerso per la prima volta negli anni ’80.

“Il nostro approccio rappresenta un importante passo avanti rispetto al fare affidamento su resine stampabili in 3D ottenute da prodotti petrolchimici, che non possono essere riciclate in modo efficiente. Anche se dobbiamo ancora apportare miglioramenti alle proprietà della nuova resina, questa ricerca apre nuove entusiasmanti strade di sviluppo”, ha affermato il professor Andrew Dove, della Scuola di Chimica dell’Università di Birmingham.

I materiali di base – solitamente resine epossidiche o acrilici – provengono principalmente da materie prime petrolchimiche. Sebbene siano stati compiuti alcuni progressi nell’uso di resine più sostenibili derivate dalla biomassa, la riciclabilità di queste è ancora limitata, perché si basano sulla creazione di legami irreversibili quando la resina si indurisce. Per rompere questi legami, è necessario aggiungere ulteriori sostanze chimiche in ogni fase, determinando un “effetto valanga”, in cui l’unico modo per riciclare il materiale è produrne di più.

Al contrario, il team guidato da Birmingham è riuscito, per la prima volta, a produrre una resina fotopolimerica che può essere stampata ad alta risoluzione ma che può poi essere scomposta nelle sue parti costitutive, riciclata e ristampata, con l’aggiunta di solo una piccola quantità di fotoiniziatore per mantenere le proprietà curabili del materiale.

“Il nostro approccio rappresenta un importante passo avanti rispetto al fare affidamento su resine stampabili in 3D ottenute da prodotti petrolchimici, che non possono essere riciclate in modo efficiente. Anche se abbiamo ancora miglioramenti da apportare alle proprietà della nuova resina, questa ricerca apre nuove entusiasmanti strade di sviluppo”, ha affermato il ricercatore capo, il professor Andrew Dove.

La materia prima per il processo è costituita dall’acido lipoico, una molecola di acido grasso presente in natura che viene comunemente venduta come integratore alimentare. Il team ha creato una combinazione di due monomeri dell’acido lipoico da cui è riuscito a produrre una resina che poteva essere riciclata nei monomeri o direttamente nella molecola originale per il riciclaggio.

Nello studio, i ricercatori hanno completato due “ricicli”, ma prevedono che ne sarebbero possibili ulteriori.

Gli usi del materiale potrebbero includere industrie in cui viene utilizzata la prototipazione rapida per testare i prodotti prima di passare alla produzione di massa. Sebbene il materiale sia attualmente più flessibile di quello comunemente utilizzato nell’industria, le applicazioni future potrebbero includere parti automobilistiche, componenti medici e dentistici e persino il design di gioielli.

“Consentire il riciclaggio nel settore della stampa 3D mediata dalla luce è essenziale poiché si tratta di un metodo in rapida espansione per la produzione di materiali. Ora abbiamo la prospettiva, con la nostra tecnologia, di contribuire a garantire che il riciclaggio diventi una caratteristica integrata della stampa 3D”, ha affermato Josh Worch, ricercatore co-responsabile.

L’Università di Birmingham Enterprise ha depositato una domanda di brevetto riguardante la resina e il suo utilizzo nella stampa 3D.

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Andrea Gambini

Mi piace leggere e scrivere da sempre. Ho iniziato a lavorare in redazione come giornalista sportivo nel 2008, poi la passione per il giornalismo e per il mondo della comunicazione in generale, mi ha permesso di ampliare notevolmente i miei interessi, arrivando negli anni a collaborare con le più svariate testate giornalistiche online. Mi sono poi avvicinato alla stampa 3D, colpito dalle grandissime potenzialità di questa nuova tecnologia, che giorno dopo giorno mi hanno spinto a informarmi sempre più su quella che considero una vera rivoluzione che si farà presto sentire in tantissimi campi della nostra vita quotidiana.

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