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3D打印微型净水设备开发成功!能够发现污染物并杀死细菌
来源:贤集网 编辑:qishanggang 浏览量: 64 发布时间:2019/5/10 11:18:28 分享

  5月9日讯,瑞士和意大利的研究人员在“用于环境应用的磁性导航3D打印多功能微型设备”中详细介绍了渐进式清洁设备的优势,因此需要采用更好的工艺来为世界提供洁净水。

  光活性/抗微生物装置的内部结构(a);3D打印后的设备外观(b);无电镀铜沉积后放置在圆筒装置中的装置(c);CoNiP沉积后的器件(d);Ag/TiO2镀层后的器件(e);最终的微机器人出现(f)。

  虽然我们大多数人认为使用水是理所当然的事,甚至每天都要浪费大量的水,人们只知道刷牙或洗碗要使用水,而不需要考虑太多事,它这是一种商品,我们花钱买它,几块钱一方。但在世界许多地方水都是一种迫切的需求。口渴在这种需要中发挥了重要作用,但污染的水和细菌可导致对人类致命的重大疾病,如霍乱和痢疾。其他污染可能是环境污染,导致某些地区的癌症集群。近年来,人们提出将被称为“游泳者”的小型机器用于水净化应用,但研究人员指出,一旦投入使用,它们通常很难恢复。

  现在研究人员创造了一种能够发现污染物并杀死细菌的3D打印微型机器人原型。从微米到毫米不等,小型机器可以通过SLA3D打印机经济实惠且快速地制造,轻松实现批量生产。微型装置由磁性层创建,由于控制磁场而允许远程动作。微器件上涂有银/二氧化钛复合材料:

  用于赋予3D打印表面(a)导电性的初始无电Cu层的形态,比例尺为2μm;形态为CoNiP层(b),比例尺为2μm;金属化SP样品(c)的结构,比例尺为400μm;最终Ag/TiO2复合材料的表面形貌(d),比例尺为4μm;用CoNiP(e)涂覆的PL样品的VSM表征;AFM表征未涂覆的(f),Cu/CoNiP涂覆的(g)和Cu/CoNiP/Cu/Ag/TiO2涂覆的(h)器件。

  “银的杀菌活性和二氧化钛的光催化性能可以在复合材料中结合,以实现整合的水清洗功能,正如作者所说:为了将银和二氧化钛结合在同一平台中,电化学共沉积是最具吸引力的方法,因为它可以简单且经济地生长由具有嵌入陶瓷微米或纳米颗粒的金属基质制成的分散体涂层。”

  用于这些小型装置的技术被称为“滚镀”,允许将大量物体放入容器中并通过部件和容器的接触来导电。将这些部件在商业立体光刻机上印刷,由DigitalWaxSystems(DWS)生产的型号028JPlus完成,其中填充有20%m/m二氧化硅、氧化铝粉末的氨基甲酸酯、丙烯酸酯基树脂(DL260,DWS),研究人员发现它们适用于具有光催化和抗菌活性的水净化。

  研究人员总结道:“在目前的工作中获得的微型机器人可以应用于小型水库和渠道内的水净化,可能采用扩大的磁力驱动装置。”此外,该装置也可用于在哺乳动物细胞存在下控制细菌。这一事实表明人体体内也可能使用。总之,它们对于需要结合抗微生物和光催化功能的应用具有吸引力,这些功能必须以高度局部化和精确的方式单独进行。

  由于3D打印几乎影响到可以想象的各种类型的领域,水行业也不例外,结果不仅能够在更好的系统的研究和开发方面,而且在当今的实际过程中产生真正的差异。在诸如膜的水处理材料,用于测量水质的装置以及甚至在增加整体清洁水的使用方面的进行部件的改进。(来源:中国3D打印网)


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