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新时代的净水材料:3D打印树叶微结构,重现碧海蓝天

 Salvinia molesta是一种原产巴西的水生蕨类植物,以浮在水面上而闻名。植物的叶子由独特的突起组成,研究人员因为它的形状将其戏称为打蛋器。据报道,这种结构让蕨叶揽一身“超级疏水性”的绝活儿,具有非常优良的排水性。

 
相关研究人员表示:“这种植物的表面具有超疏水性,因为它生活在水面上,需要空气才能存活下来。如果不是自身进化,这种植物也无法存活到现在。”
 
这种疏水结构引起了南加州大学研究人员的注意。他们相信,可以通过重新构建植物结构,制造出能够将油和水分离的材料,这对清理漏油等人为环境污染意义重大。
 
为了再现蕨叶复杂的微观纹理,研究人员使用3D打印技术创建出类似的结构,而且打印出的结构与自然结构惊人地相似。
 
该团队没有使用FDM 3D打印技术,而是转向了高精度打印,采用先进的沉浸式表面积聚3D打印技术,来创建疏水性微结构。这种结构排水吸油,用于吸附污染水源中的油污,真是再好不过了。
 
“通过3D打印技术,我们基本上创造出了一种能够将油与水分离的功能性表面纹理,帮助我们挖掘了一些有趣的表面特性。”
 
相比传统的净水系统,这种3D打印的生物环保材料更简单,也更节能。
 
此外,这种结构还能够实现“微滴操作”,用于医疗应用。例如,由该材料制成的机械“抓手”可将血液微滴沉积到不同的化学混合物中,提高血液测试的效率。
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