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3D打印使人類終於能對石油汙染說NO了!

2018-11-29

環境問題一直以來都是和全人類息息相關的問題直以,盡管近些年來世界各國加大了對環境問題的重視,部分環境汙染問題也確實得到了改善,但是情況依舊不容樂觀。比如說對環境破壞性嚴重的汙染-石油泄漏,它一旦發生泄露,帶給環境的傷害是巨大的,而且之後的汙染會持續數年。

石油作為地球數億年產生的資源,對於人類有著極大的幫助,海洋中的石油儲量更是驚人,而海洋中的石油一旦泄漏對整體海洋環境將會造成巨大的影響。盡管人類為此也做出了很多努力,可是泄漏至海洋的石油並不是那麽容易清理幹淨的。值得慶幸的是最近來自美國南加州大學的研究員正在致力於研究一種特殊的葉片結構,用以製造出一種足以大量製造的材料,可以比現在所使用的材料更容易地去除油分。

它就是Salvinia molesta,是一種原產於南美洲的浮蕨。它的葉子非常疏水,並且淹沒在水中時保留了一個空氣袋,這要歸功於細小的防水毛發。

“我認為植物表麵超疏水的原因是因為它生活在水麵上,需要空氣生存,”研究人員Yang Yang說。“如果不是這種植物的長期進化,植物可能會被淹沒在水中並會死亡。”在微觀層麵上,葉子毛發的排列方式類似於打蛋器或拂子。研究人員利用沉浸式表麵積聚3D打印(ISA 3D打印)的方法,使用塑料和碳納米管重新打造了這種打蛋器微觀結構,稱為Salvinia效應。其結果是一種高度疏水和親油或吸油的材料。這種組合可以使油和水有效分離。副教授Yong Chen說:”我們試圖創造出一種能夠將油與水分離的功能性表麵紋理。基於此,我們通過使用3D打印方法修改了材料表麵,幫助我們獲得了一些有趣的表麵特性。”

研究團隊希望,最終他們以3D打印為原型,可以大規模的製造出這類材料,用於分離海洋中的油和水。目前,該方法需要大量的電場或機械施加壓力的能量。

Salvinia效應也可用於其他應用,包括醫療應用。它可以用於微滴操作,其中液體與機器人手臂的粘附力可以相應地調整並導致微量液體的不丟失轉移。該技術可用於多種不同的應用,包括基於微滴的微反應器、納米顆粒合成、組織工程、藥物發現和藥物輸送監測。


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