3D打印环保新突破！横滨国立大学研发出高精度可回收树脂，可循环打印超10次

日本横滨国立大学的研究人员研发出一种用于立体光刻（SLA）的光固化树脂。该树脂可以被熔化并重新打印十次以上，且材料降解极小。这一进展相比同类可回收树脂通常只能达到一到三次的循环寿命，实现了显著的提升。

该研究发表在《ACS Omega》杂志上，旨在解决立体光刻技术的一个重大局限：传统树脂在经紫外线固化后，会形成高度交联的聚合物网络，从而能够抵抗热量和溶剂。这使得材料在寿命结束时的回收变得十分困难，因此也极少被回收。

该树脂的工作原理

研究团队围绕“蒽”（anthracene）构建了这种材料。蒽是一种其分子键会对光和热做出反应而形成或断裂的化合物。紫外线照射会触发光二聚反应（photodimerization），使树脂交联成固体；而施加高热则会逆转这一反应，使其恢复为可打印的液体。

由于该树脂是通过逐步聚合（stepwise polymerization）进行固化的，因此它不需要任何传统紫外线系统中所必需的、用以触发固化的添加剂（光引发剂）。这种成分复杂度的降低以及回收过程中污染源的消除，为其重复利用创造了机会。

十次循环验证

测试涵盖了单光子微立体光刻和双光子光刻技术，其中后者能够达到亚微米级的高分辨率。在反复的试验中，研究人员在超过十个循环里，成功打印、通过加热擦除并重新打印了字母“YNU”。

在另一项独立测试中，一个打印好的立方体被加热到150°C保持15分钟，随后被重新打印成了一个圆盘。

力学测试表明，在第一和第二循环之间，材料的弹性模量上升了约9%。研究人员将这一变化归因于累积的热效应，而非光化学降解。

研究指出，该材料实现的最小固化线宽达到了0.61微米，比先前文献中报道的同类可回收树脂至少精细了一个数量级。