ORNL授予UMaine 760萬美元研發(fā)經(jīng)費(fèi),，用于開發(fā)新型生物聚合物 3D 打印機(jī)

緬因大學(xué)（UMaine,，TheUniversity of Maine）是一所位于美國緬因州的知名大學(xué),，此前該學(xué)校曾因其3D打印生物材料房屋而受到了大量媒體的關(guān)注,。2022年12月26日,，南極熊獲悉,，UMaine近日已從美國能源部（DoE）的橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）獲得760萬美元Hub and Spoke計劃第三階段的研發(fā)資金,。這將使學(xué)校繼續(xù)研究結(jié)構(gòu)強(qiáng)化材料生物材料的發(fā)展，以及擴(kuò)充所使用的材料系統(tǒng),，同時通過Hub and Spoke計劃中一個新設(shè)的本科生實(shí)訓(xùn)中心（REU）進(jìn)行人員培訓(xùn),。

2016年，ORNL訪問了UMaine,，促成了Hub and Spoke計劃,，將學(xué)校的先進(jìn)結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心的生物基復(fù)合材料專業(yè)知識與ORNL的制造示范設(shè)施的制造能力相結(jié)合。到2019年,，UMaine收到了900萬美元,，用于開發(fā)用于增材制造（AM）的植物基生物材料。在該筆資金資助下,，這一計劃在2021年被推到第二階段,，學(xué)校致力于廣泛采用納米和微纖維素增強(qiáng)的熱塑性復(fù)合材料進(jìn)行3D打印。最終,，我們看到了緬因大學(xué)先進(jìn)結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心（ASCC）3D打印了一個由木纖維-PLA復(fù)合材料組成的600平方英尺的住宅,。

△緬因州在Huband Spoke計劃下3D打印的BioHome3D。圖片由UMaine提供,。

作為Hub and Spoke計劃第三階段的一部分,，UMaine將使用至今為止所開發(fā)的材料來商業(yè)化新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在功能上與傳統(tǒng)生產(chǎn)的部件相同，但對環(huán)境的影響更小,。研究小組還將開發(fā)新的制造工藝,，促使這些材料在能源相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要側(cè)重于低碳建筑技術(shù),。這些工藝包括多材料擠壓的高通量3D打印,，以及混合協(xié)同機(jī)器人技術(shù)。為了進(jìn)一步推動該項(xiàng)目,，UMaine正在為與海上風(fēng)電,、海洋和建筑有關(guān)的項(xiàng)目尋求額外的支持。

△英格索爾（Ingersoll ）的MasterPrint被用來3D打印這艘船,。

如果能夠促進(jìn)UMaine生物聚合物3D 打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,，這將是一件很值得期待的事情。因?yàn)閁Maine已經(jīng)擁有一臺MasterPrint 3D打印機(jī),，這是世界上最大的聚合物3D打印機(jī),，我們可以想象,，MasterPrint被應(yīng)用到風(fēng)力渦輪機(jī)模具的3D打印,。我們還可能看到機(jī)器人手臂協(xié)同工作，用PLA材料3D打印建筑物,。此外,，UMaine大學(xué)的MasterPrint已經(jīng)被用來3D打印船體，并完成了世界上最大的3D打印船和固體成型件,，所以該系統(tǒng)再次打印出更大的生物基復(fù)合材料船體,，也不會令人驚訝。

△3D打印的風(fēng)葉模具,。圖片由UMaine提供,。

此外，UMaine學(xué)校將通過其REU計劃解決技術(shù)員培訓(xùn)問題,，該計劃將讓12名本科生在ORNL或UMaine進(jìn)行為期10周的暑期研究體驗(yàn),。