3D프린팅 재료, 새로운 100% 바이오 수지로 만들어져 재활용한다.

버밍엄 대학(University of Birmingham)의 연구원들은 바이오 원료로 만든 새로운 유형의 재활용 가능한 수지를 만들었다. 이러한 획기적인 발전은 잠재적으로 3D프린팅 산업에서 더욱 지속 가능한 미래를 가져오게 된다.

팀의 연구 결과는 전적으로 바이오 원료 공급원료로 고해상도 3D프린팅 구조물을 제조할 수 있는 잠재력을 보여준다.

석유화학 제품에서 파생된 기존의 광중합체 수지와 달리 이 수지는 거의 완전히 폐쇄 루프 시스템 내에서 재활용될 수 있으므로 제품의 유효 수명이 끝나면 제품을 구성 부품으로 분해할 수 있다.

이러한 수지는 빛에 노출되면 경화되며 3D프린팅 부품 제조에 선호되는 소재로 떠오르고 있다. 이 획기적인 발전은 1980년대 기술이 시작된 이래로 수지가 크게 변하지 않은 3D프린팅 산업의 오랜 문제를 해결한다.

일부 노력을 통해 바이오매스로 만든 보다 지속 가능한 수지가 탄생했지만, 이러한 노력은 여전히 수지가 경화됨에 따라 생성되는 되돌릴 수 없는 결합에 의존한다.

재생 가능하고 재활용 가능한 솔루션

버밍엄 대학 화학과의 앤드류 도브(Andrew Dove) 교수는 성명에서 “우리의 접근 방식은 효율적으로 재활용할 수 없는 석유화학 제품으로 만든 3D프린팅 가능 수지에 의존하는 것에서 한 발 더 나아가는 중요한 단계이다.”라고 말했다. “새로운 수지의 특성을 개선할 여지가 아직 남아 있지만, 이 연구는 개발을 위한 흥미롭고 새로운 길을 열어준다.”

이 친환경 솔루션의 핵심은 일반적으로 건강보조식품으로 판매되는 자연 발생 지방산 분자인 리포산을 사용한다는 것이다.

연구진은 리포산에서 파생된 두 개의 단량체를 결합하여 단량체로 다시 재활용되거나 원래의 리포산 분자로 직접 재활용될 수 있는 수지를 만들었다.

팀은 재료의 두 가지 "재활용"을 완료하여 프로세스의 타당성을 강조한다. 놀랍게도 그들은 추가적인 재활용이 가능하다고 믿는다.

이 프로젝트의 공동 연구원인 조시 워치(Josh Worch) 조교수는 “광 매개 3D프린팅 산업에서 재활용을 활성화하는 것은 재료 생산을 위한 빠르게 확장되는 방법이기 때문에 필수적이다.”라고 설명했다. "이제 우리는 우리의 기술을 통해 재활용이 3D프린팅의 기본 기능이 되도록 도울 수 있는 전망을 갖게 되었다."

잠재적인 응용 및 개발

현재 버전의 수지가 업계에서 일반적으로 사용되는 재료보다 더 유연하지만 연구원들은 광범위한 잠재적 응용 분야를 구상하고 있다. 대량 생산 전에 제품을 테스트하기 위해 신속한 프로토타입 제작에 의존하는 산업은 이 재활용 가능한 소재를 통해 상당한 이점을 얻을 수 있다.

또한 수지는 자동차 부품, 의료 및 치과 부품, 심지어 보석 디자인 생산에도 사용될 수 있다. 기술이 계속 발전함에 따라 연구진은 수지의 특성을 더욱 개선하여 응용 범위를 넓히는 것을 목표로 하고 있다.

버밍엄 대학교(University of Birmingham)는 이미 수지와 3D프린팅에서의 용도에 관한 특허 출원을 제출했다.

팀의 연구 결과는 네이쳐 저널에 게재되었다.

이미지: 100% 바이오 유래 공급원료로 제작된 3D프린팅 복합 부품(버밍엄 대학교)