3D打印熱塑性塑料的發展“烏賊”功不可沒
當說到烏賊，也就是魷魚的時候，很多人的頭腦中會涌現出一盤熱氣騰騰蔥爆魷魚的鏡頭，但對于研究人員來說，他們想到的卻是擠出機擠出的熱塑料。
在賓夕法尼亞州立大學，最近的一個項目中，研究人員專注于探索存在于魷魚圈牙（SRT）的蛋白復合物。這些牙齒是天然形成的具有熱塑性特質的材料，和人類使用原油并污染了環境而制造的合成人造塑料的性質非常相似。
“尋找這種性質材料的大多數公司都寄希望于合成塑料，”賓夕法尼亞州立大學工程科學系教授和機械師Melik C. Demirel說。“在實際的現場應用中，合成塑料不能快速成型，更重要的是，它們不環保。”
而天然材料將是代替合成材料和工藝，包括丸粒和3D打印絲材的理想替代品，直接從魷魚中提取材料是不可行的，主要的原因是成本太高，同時也需要大量的魷魚。
為了尋找新的途徑來生產自然的熱塑性，研究人員把精力放在研究天然熱塑性塑料的化學和物理性質的逆向工程，創建一個新的、類似的合成材料。
“我們有世界各地收集的6種魷魚的基因序列，但我們從歐洲普通的魷魚開始入手，”Demirel補充說。
為了研究熱塑性天然材料的逆向工程，Demirel和他的團隊研究蛋白復合物分子的基因序列，并測試各種可能的組合來合成復雜的合成蛋白質。
為了制造和測試合成的SRT分子，研究人員把SRT蛋白基因注入到大腸桿菌中，使細菌能夠生產這些塑料的分子，并把這種生產作為其正常活動的一部分。
除了使這些塑料性質材料的生產更加環保，這種方法生產的SRT熱塑性材料可被加熱、擠壓或用于模具制造，完全類似于其他合成塑料，當然也可以用于3D打印機。此外，該塑料材料還可以溶解在溶劑中，用于薄膜倒模。
至于各種其它應用的探索，這種熱塑性材料也能通過性質改造而應用于各種其它特殊需求的行業，包括醫學和化妝品行業。
“天然的和重組的熱塑性魷魚蛋白展現了可逆的固熔相變，使他們能夠進行加熱而形成3D幾何形狀，如纖維、膠體和薄膜，”在最近一期的“先進功能材料”雜志上公布的文章中指出。“基于熱塑性蛋白質的直接提取或重組，為材料制備與合成開辟了新的途徑，這將最終成為與高端合成油為基礎的塑料同樣具有競爭力的產品。”
“下一代的材料將通過分子合成來制造，通過排序、重組和性能改變來實現”Demirel補充說。
(責任編輯：admin)
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