新加坡南洋理工大學(xué)：3D打印回收玻璃

南極熊導(dǎo)讀,，為應(yīng)對(duì)全球變暖,，科研人員正在不斷尋找一種可持續(xù)發(fā)展,，更加環(huán)保的材料，關(guān)于這一點(diǎn)目前是否有什么新的進(jìn)展呢,？

2022年4月29日,，南極熊獲悉，新加坡南洋理工大學(xué) (NTU Singapore) 的研究人員開發(fā)了一種可利用回收玻璃作為3D打印新材料的方法,，他們希望這種方法有助于促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,。通過這項(xiàng)新技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)希望使用它們的原材料,，結(jié)合先進(jìn)的3D打印技術(shù)生產(chǎn)日常用品,，以及改變現(xiàn)有的生產(chǎn)流程。

同時(shí),，NTU相信他們的開發(fā)為可回收玻璃廢料提供了一條新途徑,，并且可以為新加坡及其他地區(qū)的綠色建筑和建筑業(yè)做出貢獻(xiàn)。

△NTU 在3D打印中使用回收的玻璃廢料作為沙子替代品,。視頻來自NTU

為什么選擇玻璃,？
因?yàn)樗�可�?00%回收，并且不會(huì)改變材料的質(zhì)量,。

使用這些可回收的玻璃,，可以取代3D打印過程中的沙子材料，因?yàn)樯匙釉陂_采過程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,，所以這種材料現(xiàn)在變得越來越短缺,。目前，他們宣稱,，已成功地使用混凝土和玻璃的混合物3D打印了一個(gè)L形長凳,。

該研究的首席研究員，南大機(jī)械與航空航天工程學(xué)院（MAE）的譚明仁教授解釋說,，“配制3D打印混凝土混合物是這個(gè)項(xiàng)目的核心技術(shù),，需要弄清楚每種成分的比例,，才能獲得沒有設(shè)計(jì)缺陷的結(jié)構(gòu)�,？上驳氖�,，我們的團(tuán)隊(duì)已研究出一個(gè)可行的公式，首次證明玻璃確實(shí)可以用于3D打印,，同時(shí)具有出色的物理結(jié)構(gòu),。”

△混合物的成分包括各種尺寸（中,、細(xì)和超細(xì)）的回收玻璃,、商業(yè)水泥、水和其他添加劑,。圖片來自NTU

傳統(tǒng)材料的替代品
通過已成功3D打印的長凳,，他們證明了可完全替代沙子成為可能。為了使用最少的材料,，研究人員進(jìn)行了一系列測(cè)試,，以確定在打印過程中各材料的最佳配比參數(shù)。此外,，該團(tuán)隊(duì)解釋說,，由于玻璃是一種疏水材料，因此設(shè)計(jì)混凝土?xí)r使用的水很少,。

他們使用了4軸3D打印機(jī),，體積為1.2 mx 1.2 mx 1 m。雖然目前只打印了一件家具,，但科學(xué)家們希望未來能夠在更多的建筑領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。為此，NTU研究團(tuán)隊(duì)與新加坡初創(chuàng)公司Soda Lemon合作,。

NTU科學(xué)家早在2019年,，進(jìn)行過3D打印浴室項(xiàng)目，在12小時(shí)內(nèi)打印出一間沒有家具的浴室,，這是傳統(tǒng)建筑工藝一半的時(shí)間,。

△NTU還為HP-NTU Corporate Lab提供3D打印培訓(xùn)和技能開發(fā)。（左起）NRF新加坡執(zhí)行董事Lim Tuang Liang,；南大高級(jí)副校長（研究）林欽勇教授,；惠普公司首席技術(shù)官Shane Wall；惠普公司首席印刷技術(shù)專家,，格倫霍普金斯,。圖片來自NTU

注重人才培養(yǎng)
除了開展聯(lián)合研究項(xiàng)目外，2021年NTU和現(xiàn)代汽車集團(tuán)還希望激發(fā)和培養(yǎng)汽車行業(yè)的未來人才,。為此,，兩家機(jī)構(gòu)將發(fā)起3D打印競(jìng)賽,，并為業(yè)內(nèi)人士提供機(jī)會(huì)，讓他們深入了解3D打印技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車的好處,。通過這種方式,，合作伙伴希望增加對(duì)電動(dòng)汽車制造的興趣，并為未來的移動(dòng)方式激發(fā)新的想法,。