瑞士和意大利研究人員開(kāi)發(fā)3D打印微型凈水設(shè)備

發(fā)布日期：2019-05-10 12:41:22

      中國(guó)3D打印網(wǎng)5月9日訊，瑞士和意大利的研究人員在“用于環(huán)境應(yīng)用的磁性導(dǎo)航3D打印多功能微型設(shè)備”中詳細(xì)介紹了漸進(jìn)式清潔設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，因此需要采用更好的工藝來(lái)為世界提供潔凈水。

    光活性/抗微生物裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（a）; 3D打印后的設(shè)備外觀（b）;無(wú)電鍍銅沉積后放置在圓筒裝置中的裝置（c）; CoNiP沉積后的器件（d）; Ag / TiO2鍍層后的器件（e）;最終的微機(jī)器人出現(xiàn)（f）。

       雖然我們大多數(shù)人認(rèn)為使用水是理所當(dāng)然的事，甚至每天都要浪費(fèi)大量的水，人們只知道刷牙或洗碗要使用水，而不需要考慮太多事，它這是一種商品，我們花錢(qián)買它，幾塊錢(qián)一方。但在世界許多地方水都是一種迫切的需求?？诳试谶@種需要中發(fā)揮了重要作用，但污染的水和細(xì)菌可導(dǎo)致對(duì)人類致命的重大疾病，如霍亂和痢疾。其他污染可能是環(huán)境污染，導(dǎo)致某些地區(qū)的癌癥集群。近年來(lái)，人們提出將被稱為“游泳者”的小型機(jī)器用于水凈化應(yīng)用，但研究人員指出，一旦投入使用，它們通常很難恢復(fù)。
       現(xiàn)在研究人員創(chuàng)造了一種能夠發(fā)現(xiàn)污染物并殺死細(xì)菌的3D打印微型機(jī)器人原型。從微米到毫米不等，小型機(jī)器可以通過(guò)SLA 3D打印機(jī)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且快速地制造， 輕松實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。微型裝置由磁性層創(chuàng)建，由于控制磁場(chǎng)而允許遠(yuǎn)程動(dòng)作。微器件上涂有銀/二氧化鈦復(fù)合材料：

用于賦予3D打印表面（a）導(dǎo)電性的初始無(wú)電Cu層的形態(tài)，比例尺為2μm;形態(tài)為CoNiP層（b），比例尺為2μm;金屬化SP樣品（c）的結(jié)構(gòu)，比例尺為400μm;最終Ag / TiO2復(fù)合材料的表面形貌（d），比例尺為4μm;用CoNiP（e）涂覆的PL樣品的VSM表征; AFM表征未涂覆的（f），Cu / CoNiP涂覆的（g）和Cu / CoNiP / Cu / Ag / TiO 2涂覆的（h）器件。

     “銀的殺菌活性和二氧化鈦的光催化性能可以在復(fù)合材料中結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)整合的水清洗功能，正如作者所說(shuō)：為了將銀和二氧化鈦結(jié)合在同一平臺(tái)中，電化學(xué)共沉積是最具吸引力的方法，因?yàn)樗梢院?jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)地生長(zhǎng)由具有嵌入陶瓷微米或納米顆粒的金屬基質(zhì)制成的分散體涂層。”

       用于這些小型裝置的技術(shù)被稱為“滾鍍”，允許將大量物體放入容器中并通過(guò)部件和容器的接觸來(lái)導(dǎo)電。將這些部件在商業(yè)立體光刻機(jī)上印刷，由Digital Wax Systems（DWS）生產(chǎn)的型號(hào)028 J Plus完成，其中填充有20％m / m二氧化硅、 氧化鋁粉末的氨基甲酸酯、 丙烯酸酯基樹(shù)脂（DL260，DWS），研究人員發(fā)現(xiàn)它們適用于具有光催化和抗菌活性的水凈化。
        研究人員總結(jié)道：“在目前的工作中獲得的微型機(jī)器人可以應(yīng)用于小型水庫(kù)和渠道內(nèi)的水凈化，可能采用擴(kuò)大的磁力驅(qū)動(dòng)裝置?！贝送?，該裝置也可用于在哺乳動(dòng)物細(xì)胞存在下控制細(xì)菌。這一事實(shí)表明人體體內(nèi)也可能使用?？傊?，它們對(duì)于需要結(jié)合抗微生物和光催化功能的應(yīng)用具有吸引力，這些功能必須以高度局部化和精確的方式單獨(dú)進(jìn)行。

       中國(guó)3D打印網(wǎng)點(diǎn)評(píng)：由于3D打印幾乎影響到可以想象的各種類型的領(lǐng)域，水行業(yè)也不例外 ，結(jié)果不僅能夠在更好的系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)方面，而且在當(dāng)今的實(shí)際過(guò)程中產(chǎn)生真正的差異。在諸如膜的水處理材料，用于測(cè)量水質(zhì)的裝置以及甚至在增加整體清潔水的使用方面的進(jìn)行部件的改進(jìn)。

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