Ученые из США и Кореи разработали инновационные чернила для 3D-печати, которые могут создавать перерабатываемые электрические схемы и другие структуры без необходимости использования тепла, света или токсичных химикатов. Расскажем об этом изобретении подробнее.
Новое совместное американо-корейское исследование недавно было опубликовано в Nature Communications. Ученые опробовали для 3D-печати полимер, называемый поли (N-изопропилакриламид) или PNIPAM. Этот нетоксичный материал используется в фармацевтической промышленности для систем доставки лекарств. Для затвердевания в 3D-печати ему требуется только соленая вода комнатной температуры. Кроме того, полимер также легко обратно растворяется в пресной воде.
Для сравнения: в большинстве форм 3D-печати сырой материал требует комбинации тепла, давления и света, чтобы стать жесткой структурой.
В рамках исследования ученые закачивали полимер с помощью коммерческого 3D-принтера медицинского класса в смеси хлорида кальция и воды. Он немедленно затвердевал в аккуратные, сложные структуры способные проводить электричество.
Команда использовала этот метод для создания электрической цепи, смешанной с углеродными нанотрубками, которая затем питала небольшую лампочку. Переработка материала осуществлялась путем растворения структур в пресной воде, а затем испарения воды в печи при температуре 70º C.
Весь эксперимент выполнялся в естественных условиях окружающей среды, без необходимости подключения специального оборудования, токсичных химикатов, нагрева или давления. Поскольку полимер PNIPAM легко возвращается в исходное состояние, структуры, изготовленные из него, могут использоваться для одноразовой электроники, роботизированных компонентов и прототипирования.
«Этот метод предлагает простой, а главное – экологически чистый подход к переработке полимерных материалов», — поделился один из авторов проекта, профессор Джинхе Бэ. Учитывая растущую необходимость в грамотном обращении с электронными отходами во всем мире, данное открытие ученых может стать настоящим экологическим прорывом.
