全球日益嚴(yán)重的“塑料危機”或許有了新的解決之道，來自新南威爾士大學(xué)的工程師們展示了一種3D打印的塑料，在室溫下僅使用燈光就能自我修復(fù)。

　　新南威爾士大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的西里爾·博伊爾教授和團隊納撒尼爾·科里根博士和邁克爾·張已證明，在打印過程中向液體樹脂中添加“特殊粉末”可以在材料破裂后幫助快速、容易地進(jìn)行修復(fù)。只要將標(biāo)準(zhǔn)LED燈照射在打印的塑料上約一小時，通過兩個碎片發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并融合，就可以達(dá)到自我修復(fù)的效果。

　　實際上，這一過程還能使修復(fù)后的塑料比損壞前更堅固，在未來，這項技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和商業(yè)化將有助于減少未來的化學(xué)廢物。這意味著破碎的塑料部件不需要丟棄，甚至不需要回收，即使嵌入包含許多其他材料的部件，也可以簡單地修復(fù)。

　　新南威爾士大學(xué)團隊使用的粉末狀添加劑是一種三硫代碳酸鹽，被稱為可逆加成破碎鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)劑，最初由CSIRO開發(fā)。RAFT制劑能夠重新排列組成材料的納米網(wǎng)絡(luò)元素，并允許破碎的碎片被融合。

　　當(dāng)UV LED燈直接照射到破碎的塑料上時，大約30分鐘內(nèi)就會進(jìn)行修復(fù)，大約一個小時后就會完全修復(fù)。包括在3D打印小提琴上進(jìn)行的實驗表明，自修復(fù)塑料的強度與原始狀態(tài)相比已完全恢復(fù)。該團隊表示，與現(xiàn)有的修復(fù)破損3D打印材料的方法相比，他們的系統(tǒng)簡單、速度快，商業(yè)化是可行的。

　　3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

　　3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

　　“也有其他方法可以做到這一點，但依賴熱化學(xué)來修復(fù)材料，通常需要大約24小時，多次加熱循環(huán)才能達(dá)到相同的結(jié)果?！笨评锔┦空f，“另一限制是，需要一個加熱到高溫的烤箱，而且不能就地修復(fù)塑料材料，首先要把它從部件上拆卸下來，這增加了流程復(fù)雜性，速度緩慢?！?/p>

　　“有了我們的系統(tǒng)，你可以把破碎的塑料留在原地，然后把光照射到整個部件上。只有材料表面的添加劑受到影響，所以它更容易修復(fù)，速度也更快?！辈┮翣柦淌诒硎?，這項新技術(shù)可以會應(yīng)用于許多領(lǐng)域，目前先進(jìn)的3D打印材料被用于高科技專業(yè)組件。這些產(chǎn)品包括可穿戴電子產(chǎn)品、傳感器，甚至還有一些制鞋產(chǎn)品。

　　3D打印即快速成型技術(shù)限制因素 材料的限制

　　雖然高端工業(yè)印刷可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機也還沒有達(dá)到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。

　　研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但除非這些進(jìn)展達(dá)到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。

　　機器的限制

　　3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機器的限制就必須得到解決才行。

　　知識產(chǎn)權(quán)的憂慮

　　在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來越多。3D打印技術(shù)也會涉及到這一問題，因為現(xiàn)實中的很多東西都會得到更 加廣泛的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護知識產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問題之一，否則就會出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。

　　道德的挑戰(zhàn)

　　3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費是高昂的。第一臺3D打印機的售價為1萬5。如果想要普及到大眾，降價是必須的，但又會與成本形成沖突。

　　每一種新技術(shù)誕生初期都會面臨著這些類似的障礙，但相信找到合理的解決方案3D打印技術(shù)的發(fā)展將會更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣，不斷地更新才能達(dá)到最終的完善。