ノースカロライナ州立大学、捕捉効率24%の3Dプリント二酸化炭素フィルターを開発

ノースカロライナ州立大学、捕捉効率24%の3Dプリント二酸化炭素フィルターを開発
2023年6月11日、Antarctic Bearは、ノースカロライナ州立大学の研究者が3Dプリントを使用して二酸化炭素捕捉フィルターを製造する可能性を実証したことを知りました。同大学によれば、研究者らは二酸化炭素と水を重炭酸塩に変える反応を加速させる酵素である炭酸脱水酵素を宿すことができるハイドロゲル材料を印刷したという。この研究結果は、3D プリントがフィルター設計においてより高速で多用途なアプローチとなる可能性があることを示唆しています。
画像提供: Sen Zhang および Jialong Shen - ノースカロライナ州立大学 この研究は、「炭酸脱水酵素を強化した UV 架橋 PEG-DA/PEO 押し出しハイドロゲルの柔軟なフィラメントと CO2 捕捉用の耐久性のあるグリッド」と題された論文で、Gels 誌オンライン版に掲載されました。共著者にはZhang SenとFang Xiaomengが含まれます。資金は、ノースカロライナ州立大学、ノボ ノルディスク財団、および米国エネルギー省国立再生可能エネルギー研究所の管理・運営請負業者であるAlliance for Sustainable Energy, LLCから提供されました。

関連論文リンク: https://www.mdpi.com/2310-2861/9/4/341
「3Dプリントにより、製造工程がはるかに高速かつ正確になります」と、ノースカロライナ州立大学の繊維工学、化学、科学の准教授で、この研究の主執筆者であるジアロン・シェン氏は言う。「3Dプリンターと原材料があれば、この機能的な材料を作ることができます。」
この研究のために、ノースカロライナ州立大学ウィルソン繊維大学の研究者らは、2種類の異なる有機化合物(印刷インクを作るために混ぜる)と炭酸脱水酵素と呼ばれる酵素を含むハイブリッド溶液を開発した。研究者らは次に、ハイドロゲルの糸状のフィラメントを2次元グリッドに印刷し、印刷しながら紫外線で溶液を硬化させた。
ハイドロゲルフィラメント/メッシュ製造装置の概略図。 △PEG-DA/PEO (IPNH) 相互浸透ポリマーネットワークハイドロゲルの形成の模式図 △PEG-DA/PEO (IPNH) メッシュの押し出し成形プロセス EG-DA/PEO (IPNH) フィラーを充填した CO2 ガスフィルターのテスト: CO2 捕捉効率 (a) NZCA 投与量との関係、(b) 1032 時間の連続溶媒リサイクルにおける効率 シェン教授は次のように語っています。「私たちが配合したハイドロゲルは、3D プリントできるほど機械的強度があり、連続フィラメントに押し出すこともできます。私たちの設計の背後にあるインスピレーションは、酵素を液体で満たされた区画にパッケージ化する体自身の細胞組織から得たものです。この環境は、酵素の働きを助けるのに役立ちます。」
研究者らは、この材料がどの程度曲がったりねじれたりするか特性をテストし、フィルターの炭素捕捉性能を研究した。小規模な実験では、フィルターがガス混合物中の二酸化炭素の24%を捕捉したことがわかった。捕集率は以前の設計より低いが、フィルターの直径は1インチ(約2センチメートル)未満で、さらに大きくしたり、さまざまなモジュール形状にしたりして、高い柱状に積み重ねることもできる。これにより捕獲効率が大幅に向上すると報告されています。
「捕集率を高めるには、フィルターの直径を大きくするか、フィルターをもっと積み重ねる必要があります」とシェン氏は言う。「これは問題ではないと思います。テストを簡単にするために小規模な予備テストを行っただけです。」
研究者らは、この素材の濾過耐久性もテストし、1,000時間以上経過しても当初の炭素捕捉性能の52%を維持していることを発見した。
「この研究はまだ初期段階ですが、私たちの研究結果は、炭素回収装置用の材料を製造する新しい方法があることを示唆しています」と、ノースカロライナ州立大学の繊維工学、化学、科学の准教授で、この研究の共同責任著者であるソニア・サルモン氏は述べた。「私たちの研究は、炭素回収に新たな希望を与えています。」
生体触媒、炭酸脱水酵素、CO2回収、ハイドロゲル

<<:  伝統的な建設方法に革命を起こすことを目指すヨーロッパのトップ10建築3Dプリント企業

>>:  UMCユトレヒトが生体組織の準備のための新しい体積バイオプリンティングソリューションを発表

推薦する

アルコールで磨くだけ! eSUNがeSmoothエタノール研磨ラインをリリース

周知のとおり、通常の FDM デスクトップ プリンターで 3D プリントされたオブジェクトの表面には...

3D Systemsは、解像度が2倍になった新世代ワックスモデル3DプリンターProJet MJP 2500W Plusをリリースしました。

• 次世代製品プラットフォームにより、250億ドル規模の世界ジュエリー製造市場における同社の積層造...

3Dプリントナノセルロースによる高性能リチウム金属マイクロ電池の製造

寄稿者: Li Jian、Lu Zhongliang 3D プリント技術によるバッテリー製造には、製...

センティネル・スパイン社の3Dプリント脊椎インプラントがFDAの承認を取得

2018 年は Centinel Spine の創立 10 周年にあたりますが、同社は 10 年以...

3Dバイオプリンティング用の骨免疫調節バイオインクが臨界サイズの骨欠損の再生を可能にする

出典: EFL Bio3Dプリンティングとバイオ製造骨は支持構造として機能し、人間の健康と運動を維持...

3Dプリント腫瘍会社Carcinotechが薬物検査を加速するために530万ドルを調達

はじめに: 2020 年だけでも、世界中で推定 1,930 万件のがん症例が発生し、がんによる死亡者...

3Dプリンティング起業家精神とイノベーションサミットフォーラムのライブ放送

テーマ: 3D プリント産業のイノベーションと開発サミットフォーラム 日時: 2017 年 12 月...

ウィスコンシン大学は、X線、熱画像、可視光などの技術を統合して、電子ビーム金属3Dプリントの仕組みを研究しています。

電子ビーム粉末床溶融結合 (EB-PBF) 金属 3D 印刷技術では、電子ビームを使用して粉末床を予...

3Dプリントされたスマートアームは、障害者がコンピューターを使用する問題を解決するだろう

マウスやトラックパッドを使用して画面上のカーソルを移動するというアイデアは、オブジェクトを指すことは...

3Dプリントをベースにしたとてもクールな工芸品

著者: Qu Zhihua 3D プリント アート先学期、学生たちにテーブルゲームの作成を指導してい...

清華大学 iLIVER: 肝臓組織工学のためのバイオ 3D プリンティングと生体材料の革新

出典: 生物3Dプリンター最近、清華大学臨床医学院付属北京長庚記念病院肝膵胆道センターは、iLIVE...

浙江省計量研究所長さ研究所の葉懐初氏へのインタビュー - 「構造化光スキャンに基づく光学3D測定システムの校正仕様」について説明

出典: 仙林天元2022年6月28日、国家市場監督管理総局が発行した国家計量技術規格「構造化光スキャ...

糖尿病性創傷治癒を加速するハイドロゲル均一印刷条件の人工知能ハイスループットスクリーニング

出典: EFL Bio3Dプリンティングとバイオ製造糖尿病(DM)は世界中でよく見られる病気で、私の...

コールドスプレー製造業者のティトミックがDNV ProGRAMに参加し、石油・ガス部門における積層造形の標準化を推進

2024年10月11日、Antarctic Bearは、大手コールドスプレーソリューションプロバイ...