リサイクル性と生分解性は3Dプリント材料に対する厳格な要求となる可能性がある

この投稿は Little Soft Bear によって 2017-9-28 14:17 に最後に編集されました。

医療や航空宇宙などの専門分野では、3D プリント材料の生分解性とリサイクル性に対する切実な需要がすでに形成されています。リサイクル可能で生分解性の 3D プリント材料が増えれば増えるほど、製造業のあらゆる分野にとって良いことになります。最近では、リサイクル可能または分解可能な 3D プリント製品も、包装、衣料品、家の装飾などの業界で登場しています。環境保護は決して終わることがないので、このような製品の市場は今後も拡大し続けることが予想されます。 3D プリント材料の大きなファミリーの中でも、植物資源から作られた PLA (ポリ乳酸) は、最終的に二酸化炭素と水に分解され、環境に優しい特性を持つという点で非常にユニークです。生分解性の 3D プリント材料といえば、多くの人が思い浮かべるのがこれです。

しかし、製造業の生産方法に革命を起こすと期待される新興技術として、3Dプリンティングは、1つまたは2つの原材料で環境への潜在能力を発揮するだけでは不十分であり、環境保護を業界全体の共通目標にまで高める必要があります。そうでなければ、将来の長期的な発展を達成するには不十分です。実際、一部の専門分野では、3D プリント材料の生分解性とリサイクル性に対する切実な需要がすでに形成されています。

3D プリントインプラントは、医療分野でさらに進歩した 3D プリントの分野であり、特に骨インプラントは、多くの場合、人体にうまく受け入れられています。業界では、生産効率や精度を向上させ、生産コストを削減するためだけでなく、金属インプラントなどの従来のインプラントの代わりに 3D プリントされたインプラントを使用しています。

人体は、長期間残留する異物に対して免疫反応を起こしやすく、感染症や痛みなどの合併症を引き起こします。そのため、従来のインプラントは、その役割を終えた後に除去するか、拒絶反応抑制薬を長期間服用して患者が維持する必要があることがよくあります。最も理想的な解決策は、インプラントが役割を終えた後、人体に無害な物質に分解され、徐々に吸収されることです。そして、これこそがまさに 3D プリンティングが優れている点です。

2016年、ドイツのエボニックインダストリーズは、PLA、カルシウム、リン酸などの材料を使用して、骨折修復手術用の生分解性インプラントを製造しました。骨が治癒すると、インプラントは新しい骨組織に吸収されるため、取り外す必要はありません。今年5月、オランダのアイントホーフェン工科大学は、TPC（熱可塑性コポリエステル）ワイヤを使用して、病変した心臓動脈を支えられる小児心臓手術用の3Dプリントステントを開発した。研究者らは、スキャフォールドが移植後16週間で分解することを確認するために動物モデルで実験を行う予定である。

人体内の繊細な微小環境では、3D プリント材料は分解可能であることが求められますが、地球外の資源の乏しい宇宙環境では、リサイクル可能な 3D プリント材料が非常に人気があります。現在の技術状況を考えると、1 ポンドの物体を宇宙に送るのに約 10,000 ドルの費用がかかるため、リサイクル可能な 3D プリント材料の経済的価値は明らかです。

長らく世界の航空宇宙技術の最前線にいたNASAは、特に積極的に活動しており、2014年5月には、2日以内にMIS社とTUI社の2つの3Dプリント企業との協力関係を確立し、宇宙専用のABSワイヤーリサイクルシステムと3Dプリント廃棄物リサイクルシステムの開発を両社に委託した。 2016年、NASAはTUIの子会社であるFirmamentumに、リサイクル機能を備えた宇宙用3Dプリンターの製作を委託した。

地球上の一般的な産業分野においても、3Dプリント材料をリサイクル可能にすることは大きな意義があります。ドイツの生産自動化コンサルティング会社フォルクマンは2017年5月、さまざまな工業生産で使われる3Dプリント金属粉末をリサイクルして再利用できる材料真空処理システムを発売した。このシステムは、製造業者が原材料費を節約するのに役立つだけでなく、労働者の作業環境の安全指数を向上させることもできます。

実際、医療や航空宇宙などの特殊な産業を除いて、製造業のあらゆる分野でリサイクル可能かつ分解可能な 3D プリント材料が多ければ多いほど良いのです。最近では、リサイクル可能または分解可能な 3D プリント製品も、包装、衣料品、家の装飾などの業界で登場しています。環境保護は決して終わることがないので、このような製品の市場は今後も拡大し続けることが予想されます。

出典: 中国インテリジェント製造ネットワーク詳細:
ペットボトルを食べる環境に優しい3Dプリントペンブラウン大学のエンジニアが「オンデマンド生分解性」3Dプリント生体材料を開発

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