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3D打印使人类终于能对石油污染说NO了!

2018-11-29

环境问题一直以来都是和全人类息息相关的问题直以,尽管近些年来世界各国加大了对环境问题的重视,部分环境污染问题也确实得到了改善,但是情况依旧不容乐观。比如说对环境破坏性严重的污染-石油泄漏,它一旦发生泄露,带给环境的伤害是巨大的,而且之后的污染会持续数年。

石油作为地球数亿年产生的资源,对于人类有着极大的帮助,海洋中的石油储量更是惊人,而海洋中的石油一旦泄漏对整体海洋环境将会造成巨大的影响。尽管人类为此也做出了很多努力,可是泄漏至海洋的石油并不是那么容易清理干净的。值得庆幸的是最近来自美国南加州大学的研究员正在致力于研究一种特殊的叶片结构,用以制造出一种足以大量制造的材料,可以比现在所使用的材料更容易地去除油分。

它就是Salvinia molesta,是一种原产于南美洲的浮蕨。它的叶子非常疏水,并且淹没在水中时保留了一个空气袋,这要归功于细小的防水毛发。

“我认为植物表面超疏水的原因是因为它生活在水面上,需要空气生存,”研究人员Yang Yang说。“如果不是这种植物的长期进化,植物可能会被淹没在水中并会死亡。”在微观层面上,叶子毛发的排列方式类似于打蛋器或拂子。研究人员利用沉浸式表面积聚3D打印(ISA 3D打印)的方法,使用塑料和碳纳米管重新打造了这种打蛋器微观结构,称为Salvinia效应。其结果是一种高度疏水和亲油或吸油的材料。这种组合可以使油和水有效分离。副教授Yong Chen说:”大家试图创造出一种能够将油与水分离的功能性表面纹理。基于此,大家通过使用3D打印方法修改了材料表面,帮助大家获得了一些有趣的表面特性。”

研究团队希翼,最终他们以3D打印为原型,可以大规模的制造出这类材料,用于分离海洋中的油和水。目前,该方法需要大量的电场或机械施加压力的能量。

Salvinia效应也可用于其他应用,包括医疗应用。它可以用于微滴操作,其中液体与机器人手臂的粘附力可以相应地调整并导致微量液体的不丢失转移。该技术可用于多种不同的应用,包括基于微滴的微反应器、纳米颗粒合成、组织工程、药物发现和药物输送监测。


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