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

　　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。

　　光活性/抗菌裝置(a)的內(nèi)部結(jié)構(gòu);3D打印機(jī)打印過后的裝置外觀(b);無電鍍銅(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,任何生物離開了它都將無法生存。我們每天除了拿它來飲用外，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)中對化學(xué)氣相沉積層所示，”作者說。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粒或納米顆粒經(jīng)濟(jì)且有效地生長。

　　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：“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。總之，它們對于需要結(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)的研究和開發(fā)方面，而且在當(dāng)今的實(shí)際過程中都能產(chǎn)生真正的差異。在水處理材料如膜、水質(zhì)測量裝置的情況下，已經(jīng)對部分部件進(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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