浙江大學(xué)在可持續(xù)制造領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，該校化學(xué)工程與生物工程學(xué)院謝濤教授和鄭寧研究員團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種可無限循環(huán)利用的光固化3D打印樹脂，通過全新熱可逆光點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，讓3D打印材料從“一次性消耗”邁向“零廢料”時(shí)代。相關(guān)研究成果于日前發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊Science上。

傳統(tǒng)3D打印依賴丙烯酸酯類材料，其固化后形成的碳-碳單鍵網(wǎng)絡(luò)難以解聚，導(dǎo)致廢料污染與資源浪費(fèi)。謝濤團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)，硫醇與芳香醛的縮合反應(yīng)可在光誘導(dǎo)下快速進(jìn)行，生成的二硫代縮醛鍵具有獨(dú)特的熱可逆性——光照下鍵合形成固態(tài)結(jié)構(gòu)，加熱后“解鎖”還原為初始液態(tài)單體。

這一特性使3D打印件可通過溫和加熱實(shí)現(xiàn)分子層面的無損回收，廢舊樹脂經(jīng)處理后能100%重新投入打印，理論循環(huán)次數(shù)近乎無限，從根本上解決了傳統(tǒng)3D打印材料的廢棄問題。

該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)環(huán)保突破，更兼顧材料性能多樣性。通過分子設(shè)計(jì)調(diào)控聚合物主鏈結(jié)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)制備出彈性體、結(jié)晶性聚合物、剛性聚合物等多種材料，可滿足消失模鑄造（如金屬引擎部件）、正畸牙套生產(chǎn)等不同領(lǐng)域需求。

回收過程不影響材料力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度、韌性等關(guān)鍵指標(biāo)均保持穩(wěn)定，為航空航天、生物醫(yī)療等對(duì)材料要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景提供了可持續(xù)解決方案。