研究により、3Dプリントの感光性樹脂材料をより環境に優しいものにする新しい方法が明らかに

研究により、3Dプリントの感光性樹脂材料をより環境に優しいものにする新しい方法が明らかに
3D プリントは、これまで想像もできなかった形状をより短時間で、より少ない材料の無駄なく作成できますが、多くの 3D プリント材料が人体や環境に有害であるという否定できない欠点があります。 SLA 3Dプリンターで使用される感光性樹脂材料もその1つです。最近、オートデスクとカリフォルニア大学バークレー校の学生研究チームが共同で、感光性樹脂 3D プリント材料の安全性と持続可能性を向上させる 3 つの主な方法を紹介する研究レポートを発表しました。

この研究結果は、現在市販されている樹脂材料に含まれる有毒で危険な要素を、天然の生体材料で置き換えることができることを示唆している。


3D プリント生体材料の開発は、3D プリントの安全性と持続可能性に貢献し、より多くの新しい 3D プリント アプリケーションの誕生を促進するため、この問題を解決することは、付加製造の可能性を解き放つための重要なステップとなります。

このレポートは、Atuodesk Ember SLA 3D プリンターで使用される感光性樹脂、およびその他の市販の樹脂の健康および危険性の評価から始まりました。評価の結果、材料の重合プロセス後にも残留液状樹脂が存在することが判明しました。これらの樹脂は有毒で有害な廃棄物であり、喘息や発疹などの重度のアレルギー反応を引き起こす可能性もあります。

上記の材料に代わる無毒の配合を見つけるために、研究者は自然界からの新しい材料の探索に重点を置いています。具体的には、研究チームはオートデスクの標準透明プロトタイプ樹脂 PR48 から始めて、樹脂材料内の有害な要素を分離し、それを置き換える新しい材料ソリューションを設計しました。


最終的に研究者らは、PR48 に含まれる有害物質は光開始剤とアクリレートモノマーであり、どちらも現在人体と環境に有害であることを発見しました。これに基づいて、研究者らは、PR48 や同様の SLA 3D プリント樹脂の悪影響を改善するための 3 つの方法をまとめました。

光開始剤を置き換えて樹脂中のアクリレートを改質し、新しい樹脂を開発する

クルクミンやリボフラビン(ビタミン B2)などの天然食品添加物は、一緒に組み合わせて光開始剤として作用し、PR48 では有毒な光開始剤として作用します。 PR48 樹脂材料の重量の約 99% を占めるアクリレートは、分子量を増加させることで変更でき、皮膚への吸収能力が低下します。

この目的のために、研究者らはアルコールを含むトリグリセリド(脂肪)を代替品として使用することを提案している。これは通常、ヒマシ油やエビの殻から抽出できる成分であるキトサンから得られる。これらの代替バイオベース原料は、現在市販されている石油ベースの SLA 樹脂よりも持続可能です。これらの段階的な変更を組み合わせて使用​​すると、安全性が向上し、コストが削減され、危険性が大幅に軽減され、新しいアプリケーションが可能になります。



3D Science Valleyから転載


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