您的位置: 首頁 >要聞 >

生物精煉廢料可用于3D打印

2019-04-04 10:03:45 編輯: 來源:
導讀 能源部的研究人員使用木質(zhì)素作為生物煉制行業(yè)的副產(chǎn)品,作為新型復合材料的一部分,非常適合3D打印工藝??茖W家們一直在尋找減少工業(yè)廢物的

能源部的研究人員使用木質(zhì)素作為生物煉制行業(yè)的副產(chǎn)品,作為新型復合材料的一部分,非常適合3D打印工藝??茖W家們一直在尋找減少工業(yè)廢物的方法,將其作為一種潛在的選擇用于其他目的。能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的研究人員通過開發(fā)一種非常適合添加劑制造的新型復合材料,實現(xiàn)了難以處理的生物煉制副產(chǎn)品木質(zhì)素。研究人員表示,木質(zhì)素是生物質(zhì)加工過程中遺留下來的。該材料賦予植物剛性,并且還使生物質(zhì)抗分解。他們在ORNL新聞稿中描述了他們的工作。

人工智能長期以來一直是開發(fā)人員從事高性能計算和基于云的系統(tǒng)的工具。人工智能改變了網(wǎng)絡監(jiān)控方式,電子郵件掃描方式,甚至是我們與手機和設備交互的方式。雖然AI和機器學習總是感覺像是一個生活在實時嵌入式系統(tǒng)之外的遙遠工具,但機器學習正在基于微控制器的系統(tǒng)中實現(xiàn),事實上,它已經(jīng)存在!他們說,ORNL的科學家將熔融穩(wěn)定的硬木木質(zhì)素與其他材料(常規(guī)塑料,低熔點尼龍和碳纖維)結(jié)合起來,形成了一種復合材料,在印刷過程中具有適合擠出和層間焊接強度的特性。ORNL能源與環(huán)境科學副實驗室主任Moe Khaleel表示,該復合材料還具有優(yōu)異的機械性能。

研究人員發(fā)表論文,詳細說明他們在該雜志工作科學進展。ORNL在材料表征和合成方面的世界級能力對于將木質(zhì)素等副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)品,為工業(yè)創(chuàng)造潛在的新收入來源以及為先進制造創(chuàng)造新型可再生復合材料的挑戰(zhàn)至關(guān)重要,”他說。

不容易研究人員表示,該團隊的工作并非沒有挑戰(zhàn)。木質(zhì)素不是一種易于使用的材料;它易于加熱,只能加熱到一定溫度,以便從3D打印噴嘴進行軟化和擠出。他們說,這是因為長時間暴露在高溫下會顯著增加木質(zhì)素的粘度,使其對于有用的擠出而言太厚。

該團隊通過將木質(zhì)素與尼龍相結(jié)合,成功開發(fā)出3D打印復合材料。令他們驚訝的是,這種組合增加了復合材料的室溫剛度,同時降低了其熔體粘度,該項目的負責人Amit Naskar表示。

此外,木質(zhì)素 - 尼龍材料的拉伸強度與單獨的尼龍相似,實際上比傳統(tǒng)的ABS或高抗沖聚苯乙烯等3D印刷聚合物具有更低的粘度。

為了理解材料組合反應的原因,科學家們通過在高通量同位素反應器中進行中子散射研究其分子結(jié)構(gòu),并在ORNL的納米材料科學中心使用先進的顯微鏡。他們發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素和尼龍的組合“似乎對復合材料幾乎具有潤滑或增塑作用,”Naskar說。

事實上,通過研究結(jié)構(gòu)特征,該團隊能夠提高材料的3D可印刷性,ORNL的另一位合作伙伴Ngoc Nguyen表示。

具體而言,它們混合了較高百分比的木質(zhì)素-40至50重量% - 4%至16%的碳纖維。Nguyen說,木質(zhì)素百分比代表了尋求木質(zhì)素印花的新成就。研究人員說,結(jié)果是復合材料更容易加熱,流動更快,印刷速度更快,產(chǎn)品更堅固。

研究人員表示,ORNL團隊正在申請其木質(zhì)素 - 尼龍復合材料專利,并計劃繼續(xù)改進材料,并尋找其他方法加工。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人,撰寫了20年的技術(shù)和文化。她曾在鳳凰城,舊金山和紐約市作為專業(yè)記者生活和工作。在空閑時間,她喜歡沖浪,旅游,音樂,瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個村莊。


免責聲明:本文由用戶上傳,如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除!

精彩推薦

圖文推薦

點擊排行

2016-2022 All Rights Reserved.平安財經(jīng)網(wǎng).復制必究 聯(lián)系QQ280 715 8082   備案號:閩ICP備19027007號-6

本站除標明“本站原創(chuàng)”外所有信息均轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng) 版權(quán)歸原作者所有。