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創(chuàng)想三維:研究人員使用3D打印機(jī)制造凈水微型設(shè)備

http://www.m.wxhgws.com2019年05月21日 13:44教育裝備網(wǎng)

  如何將清潔的水帶到世界各地,最近,瑞士和意大利的研究人員詳細(xì)介紹了漸進(jìn)式清潔設(shè)備在“磁導(dǎo)航3D打印多功能環(huán)保微型設(shè)備”中的優(yōu)勢(shì)。


  光活性/抗菌裝置(a)的內(nèi)部結(jié)構(gòu);3D打印機(jī)打印過(guò)后的裝置外觀(b);無(wú)電鍍銅(c)后放置在桶中的裝置;圓錐形沉積后的裝置(d);Ag/TiO2電鍍后的裝置(e);最終微機(jī)器人外觀(f)。

  水是生命之源,任何生物離開(kāi)了它都將無(wú)法生存。我們每天除了拿它來(lái)飲用外,大量的水還被浪費(fèi)在刷牙、洗澡等清理上。值得關(guān)注的是,在世界許多地方,水資源因受到細(xì)菌的影響,導(dǎo)致很多人受到重大疾病的侵襲,如霍亂、痢疾甚至是癌癥等。雖然一種被稱為“游泳者”的小型機(jī)器近年來(lái)被提議用于水清洗應(yīng)用,但正如研究人員指出的那樣,一旦投入使用,它們將很難控制。

  用于向3D打印表面賦予導(dǎo)電性的初始無(wú)電銅層的形態(tài)(a),比例尺為2_μm;圓錐層的形態(tài)(b),比例尺為2_μm;金屬化SP樣品的結(jié)構(gòu)(c),比例尺為400_μm;最終Ag/TiO2復(fù)合材料的表面形態(tài)(d),比例尺為4_μm;VSM特征在用conip(e)涂層的pl樣品上;未涂層(f)的afm特性,鍍銅/conip(g)和鍍銅/conip/cu/ag/TiO2(h)裝置。

  由研究人員開(kāi)發(fā)的3D打印微型機(jī)器人,能夠發(fā)現(xiàn)污染物并具有抗菌效果。通過(guò)SLA 3D打印機(jī)制作的微型設(shè)備是由一個(gè)磁層(由銀組成)創(chuàng)建的,該磁層允許由于控制磁場(chǎng)而進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。

  微裝置也涂有銀/二氧化鈦復(fù)合材料:

  “銀的殺菌性和二氧化鈦的光催化性能可以結(jié)合在一種復(fù)合材料中,以實(shí)現(xiàn)綜合的水清洗功能,如最近的文獻(xiàn)中對(duì)化學(xué)氣相沉積層所示,”作者說(shuō)。然而,為了在同一平臺(tái)上結(jié)合銀和二氧化鈦,電化學(xué)共沉積法是最有吸引力的方法,因?yàn)樗梢允菇饘倩|(zhì)制成的分散涂層與嵌入的陶瓷微;蚣{米顆粒經(jīng)濟(jì)且有效地生長(zhǎng)。

  用于這些小型設(shè)備的技術(shù)被稱為“滾鍍”,將大量物體放入容器中,并通過(guò)部件和容器的接觸進(jìn)行導(dǎo)電。這些零件是在由數(shù)字蠟系統(tǒng)(DWS)生產(chǎn)的028 J PLUS型商用立體光刻機(jī)上打印的,該機(jī)使用填充有20%m/m硅鋁粉的聚氨酯-丙烯酸酯基樹(shù)脂(DL260,DWS)。研究人員發(fā)現(xiàn),雖然這些涂層的保形性不如化學(xué)涂層,但它們適用于水清洗,具有光催化和抗菌活性。

  研究人員總結(jié)說(shuō):“在目前的研究中獲得的微型機(jī)器人有一個(gè)放大的磁驅(qū)動(dòng)裝置,可以應(yīng)用于小型水庫(kù)和管道內(nèi)的水凈化。”此外,這些裝置還可以在哺乳動(dòng)物細(xì)胞存在的情況下用于細(xì)菌控制。這一事實(shí)表明,在人體內(nèi)也可以使用?傊,它們對(duì)于需要結(jié)合抗菌和光催化功能的應(yīng)用具有吸引力,必須以高度化和精確的方式單獨(dú)進(jìn)行!

  用于環(huán)境應(yīng)用的磁導(dǎo)航3D打印多功能微型設(shè)備

  由于3D打印機(jī)幾乎影響到了所有可想象的領(lǐng)域,水工業(yè)也不例外,其結(jié)果不僅在更好的系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)方面,而且在當(dāng)今的實(shí)際過(guò)程中都能產(chǎn)生真正的差異。在水處理材料如膜、水質(zhì)測(cè)量裝置的情況下,已經(jīng)對(duì)部分部件進(jìn)行了改進(jìn),甚至在整體上增加了獲得清潔水的途徑。

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責(zé)任編輯:吳美艷

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