新加坡南洋理工大学：3D打印回收玻璃

南极熊导读，为应对全球变暖，科研人员正在不断寻找一种可持续发展，更加环保的材料，关于这一点目前是否有什么新的进展呢？

2022年4月29日，南极熊获悉，新加坡南洋理工大学 (NTU Singapore) 的研究人员开发了一种可利用回收玻璃作为3D打印新材料的方法，他们希望这种方法有助于促进循环经济发展。通过这项新技术，该团队希望使用它们的原材料，结合先进的3D打印技术生产日常用品，以及改变现有的生产流程。

同时，NTU相信他们的开发为可回收玻璃废料提供了一条新途径，并且可以为新加坡及其他地区的绿色建筑和建筑业做出贡献。

△NTU 在3D打印中使用回收的玻璃废料作为沙子替代品。视频来自NTU

为什么选择玻璃？
因为它可以100%回收，并且不会改变材料的质量。

使用这些可回收的玻璃，可以取代3D打印过程中的沙子材料，因为沙子在开采过程中会对环境造成严重污染，所以这种材料现在变得越来越短缺。目前，他们宣称，已成功地使用混凝土和玻璃的混合物3D打印了一个L形长凳。

该研究的首席研究员，南大机械与航空航天工程学院（MAE）的谭明仁教授解释说，“配制3D打印混凝土混合物是这个项目的核心技术，需要弄清楚每种成分的比例，才能获得没有设计缺陷的结构。可喜的是，我们的团队已研究出一个可行的公式，首次证明玻璃确实可以用于3D打印，同时具有出色的物理结构。”

△混合物的成分包括各种尺寸（中、细和超细）的回收玻璃、商业水泥、水和其他添加剂。图片来自NTU

传统材料的替代品
通过已成功3D打印的长凳，他们证明了可完全替代沙子成为可能。为了使用最少的材料，研究人员进行了一系列测试，以确定在打印过程中各材料的最佳配比参数。此外，该团队解释说，由于玻璃是一种疏水材料，因此设计混凝土时使用的水很少。

他们使用了4轴3D打印机，体积为1.2 mx 1.2 mx 1 m。虽然目前只打印了一件家具，但科学家们希望未来能够在更多的建筑领域进行实验。为此，NTU研究团队与新加坡初创公司Soda Lemon合作。

NTU科学家早在2019年，进行过3D打印浴室项目，在12小时内打印出一间没有家具的浴室，这是传统建筑工艺一半的时间。

△NTU还为HP-NTU Corporate Lab提供3D打印培训和技能开发。（左起）NRF新加坡执行董事Lim Tuang Liang；南大高级副校长（研究）林钦勇教授；惠普公司首席技术官Shane Wall；惠普公司首席印刷技术专家，格伦霍普金斯。图片来自NTU

注重人才培养
除了开展联合研究项目外，2021年NTU和现代汽车集团还希望激发和培养汽车行业的未来人才。为此，两家机构将发起3D打印竞赛，并为业内人士提供机会，让他们深入了解3D打印技术对电动汽车的好处。通过这种方式，合作伙伴希望增加对电动汽车制造的兴趣，并为未来的移动方式激发新的想法。