全球日益嚴(yán)重的“塑料危機(jī)”或許有了新的解決之道，來(lái)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(tuán)隊(duì)納撒尼爾·科里根博士和邁克爾·張已證明，在打印過(guò)程中向液體樹(shù)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(shí)，通過(guò)兩個(gè)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(shí)際上，這一過(guò)程還能使修復(fù)后的塑料比損壞前更堅(jiān)固，在未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和商業(yè)化將有助于減少未來(lái)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(jiǎn)單地修復(fù)。

　　新南威爾士大學(xué)團(tuán)隊(duì)使用的粉末狀添加劑是一種三硫代碳酸鹽，被稱(chēng)為可逆加成破碎鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)劑，最初由CSIRO開(kāi)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(shí)，大約30分鐘內(nèi)就會(huì)進(jìn)行修復(fù)，大約一個(gè)小時(shí)后就會(huì)完全修復(fù)。包括在3D打印小提琴上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，自修復(fù)塑料的強(qiáng)度與原始狀態(tài)相比已完全恢復(fù)。該團(tuán)隊(duì)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(jiǎn)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(chēng)增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)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(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)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(lèi)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車(chē)，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(diǎn)，但依賴(lài)熱化學(xué)來(lái)修復(fù)材料，通常需要大約24小時(shí)，多次加熱循環(huán)才能達(dá)到相同的結(jié)果?！笨评锔┦空f(shuō)，“另一限制是，需要一個(gè)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(lái)，這增加了流程復(fù)雜性，速度緩慢。”

　　“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(gè)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(xiàng)新技術(shù)可以會(huì)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(zhuān)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(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無(wú)法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機(jī)也還沒(méi)有達(dá)到成熟的水平，無(wú)法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。

　　研究者們?cè)诙嗖牧洗蛴∩弦呀?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(huì)是3D打印的一大障礙。

　　機(jī)器的限制

　　3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)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(lái)，但是那些運(yùn)動(dòng)的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。這個(gè)困難對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)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(gè)人都能隨意打印想要的東西，那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行。

　　知識(shí)產(chǎn)權(quán)的憂慮

　　在過(guò)去的幾十年里，音樂(lè)、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來(lái)越多。3D打印技術(shù)也會(huì)涉及到這一問(wèn)題，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)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(lái)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問(wèn)題之一，否則就會(huì)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(fèi)是高昂的。第一臺(tái)3D打印機(jī)的售價(jià)為1萬(wàn)5。如果想要普及到大眾，降價(jià)是必須的，但又會(huì)與成本形成沖突。

　　每一種新技術(shù)誕生初期都會(huì)面臨著這些類(lèi)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(huì)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。