研究者は塩を使って生分解性ポリマーを3Dプリントしているが、これは環境に優しいだけでなく、医療にも潜在的な利点がある。

この投稿は Bingdunxiong によって 2022-11-1 13:53 に最後に編集されました

南極のクマの紹介：環境に廃棄された廃棄包装プラスチックは、都市の景観や自然景観に影響を与え、「視覚汚染」を引き起こすだけでなく、分解が難しく、生態環境に潜在的な危害をもたらします。現在、3D プリント技術はリサイクル可能なプラスチック技術において一定の技術的利点を持っているだけでなく、研究者はこの技術を使用してプラスチックに代わる新しい方法を開発しています。

△廃棄プラスチックによる環境汚染は衝撃的
2022年11月1日、Antarctic Bearは、テキサス大学（A＆M）の研究者が3Dプリントと塩を使用して、時間の経過とともに自然に分解される環境に優しいポリマーを作成していることを知りました。

テキサス大学の材料科学・工学・化学学部の准教授であるエミリー・ペンツァー博士は、ポリマーが時間の経過とともに自然に分解できるようにするプロセスを通じて、3D プリントされたポリマーをより環境に優しいものにしています。この研究は、テキサスA&M大学工学部、工学実験ステーション、化学部、カシミール大学の研究者らからも支援を受けた。

△研究者はプラスチックの代わりにもっと環境に優しい塩を望んでいる
マイクロプラスチック汚染への取り組み<br /> 市販の合成ポリマーのほとんどは、通常、通常の条件下では分解しない大きな分子で構成されています。発泡スチロールのカップやプラスチック容器などの製造製品は、環境中に放置されると、肉眼では見えない小さな破片に分解されますが、長いポリマー分子は永久に残ります。

「捨てられる可能性があるのはペットボトルだけではありません。マイクロプラスチックに分解された物質も環境に残ります」とペンツァー氏は言う。「マイクロプラスチックの影響は完全にはわかっていませんが、病気や重金属、糞便中の細菌などの有害物質を運ぶことが分かっています。」

△ ワンポット 2 段階戦略により、カスタマイズされた熱的および機械的特性を備えた分解性 CO2 ベースのトリブロックポリカーボネートを合成しました。ポリマー溶液に NaCl 粒子を分散させることで、チキソトロピックインクの配合と 3D 印刷が可能になります。その後、充填剤を除去すると多孔質構造になる。
塩3Dプリント生分解性ポリマー
「私たちの目標は、持続可能で分解可能なポリマー構造を作り出すことでした。化学によってもたらされる微細構造と3Dプリンティングによってもたらされるマクロ構造を活用してそれを実現しました」とペンツァー氏は語った。

分解性ポリマーを作成するために、ペンツァー氏はテキサス大学化学学部の著名な教授であるドン・ダレンズバーグ博士と協力し、二酸化炭素と食塩を使用して 3D 印刷プロセス用のインクを作成しました。印刷後、構造物を水で洗浄して塩を溶かし、構造物を固めます。構造の外側はまだ滑らかに見えますが、このプロセスにより何千もの小さな穴が作られ、化合物がより速い速度で分解されるようになります。一方、ポリマー骨格上のオレフィン側基は、紫外線誘起チオール-エン表面官能化および架橋によってさらに修飾することができます。

「適切な条件下では、私たちが作ったポリマーは実際に急速に分解し、理想的には小さな無毒の分子に分解されます」とペンツァー氏は説明する。「最も重要なのは、これらの小さな分子は重金属や細菌のようなものを運ぶことができないことです。」

△この研究は、雑誌「Angewandte Chemie」に「CO2ベースのトリブロック共重合体の3D印刷と印刷後の修正」というタイトルで掲載されました（ポータル）
潜在的な応用可能性<br /> 研究が進むにつれ、ペンツァー氏はこのプロセスを利用して、箱やテープなどの品物が今後何年も埋め立て地に廃棄されるのではなく、すぐに分解されるような梱包材を作りたいと考えている。彼女はまた、バイオメディカル分野における 3D プリントポリマーの明るい未来を予測しています。

「これらの材料は、あらゆる種類の生物医学的用途に使用できる可能性がある」とペンツァー氏は言う。「インプラントの足場のようなものは、時間が経つにつれて劣化するので、体は治癒するが、そのプラスチック片は永遠に使えるわけではない。」

彼女はさらにこう説明した。「科学と工学を組み合わせるようなもので、一緒に取り組むことで相乗効果を生み出し、より多くの成果を達成することができます。」

チームは学際的な研究を通じて、環境、人間の健康、生物医学、そして人間の存在のあらゆる側面に大きな影響を与える可能性のある解決策を模索しています。

研究者は塩を使って生分解性ポリマーを3Dプリントしているが、これは環境に優しいだけでなく、医療にも潜在的な利点がある。

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