İleriye dönük:Kaliforniya ve Güney Kore’den araştırmacılar, suda çözünen bir polimeri 3D baskı için yeni, geri dönüştürülebilir bir malzeme olarak kullanmanın bir yolunu keşfettiler. Bu polimer, sağlamlığını artırmak için karbon nanotüpler gibi diğer malzemelerle de birleştirilebilir. Bu yenilik, elektronik devreler ve biyo-teslimat sistemleri için daha sürdürülebilir bileşenlere yol açabilir.
Filamentler ve sıvı polimerler gibi ham maddeler kullanılarak 3B yazdırmanın çeşitli yöntemleri vardır. Ancak, bu işlemler genellikle yapıları oluşturmak için birden fazla adım ve bazen karmaşık enstrümantasyon gerektirir. Örneğin, Fused Deposition Modeling (FDM) ile bir yapı oluşturmak, filamentin eritilmesini ve soğutulmasını gerektirir. Reçine bazlı 3B yazdırma gibi diğer yöntemler, sıvı polimeri kürlemek için ultraviyole ışık gerektirir.
PNIPAM (poli(N-izopropil akrilamid)) olarak bilinen polimer ilk olarak 1950’lerin sonlarında sentezlendi ve günümüzde biyosensör, kontrollü ilaç dağıtımı ve su arıtma gibi çeşitli uygulamalarda kullanılıyor. Kaliforniya Üniversitesi, San Diego ve Güney Kore’deki Hanyang Üniversitesi’nden araştırmacılar, PNIPAM’ın 3D yazıcılar için geri dönüştürülebilir mürekkep olarak kullanılabileceğini keşfettiler. Bu çığır açan buluş, Singapur’daki araştırmacılar tarafından geliştirilen CHARM3D adlı başka bir 3D yazıcı yeniliğinin hemen ardından geldi.
Araştırmacılar tuz çıkarma etkisi adı verilen bir yöntem kullandılar. PNIPAM’ı bir kalsiyum klorür tuz çözeltisine sokmak, ısı, ışık veya toksik çözücülere ihtiyaç duyulmadan neredeyse anında katılaşmaya yol açan fiziksel çapraz bağlar oluşturur. 3D yazdırılmış PNIPAM yapısı daha sonra suda çözülebilir ve geri dönüşüm ve yeniden kullanım için geri kazanılabilir.
PNIPAM’ın suda çözünebilir ve sıcaklığa duyarlı özelliklerinin uygulamalarını sınırlayabileceğine dair endişeler vardı. Ancak iyi haber şu ki PNIPAM, termal ve mekanik özelliklerini geliştirmek için diğer malzemelerle birleştirilebilir.
Bir örnekte, araştırmacılar PNIPAM’ı karbon nanotüplerle birleştirerek bir LED ışığı çalıştırmak için kullanılan elektriksel olarak iletken bir devre oluşturdular. Testten sonra devreyi çözdüler ve PNIPAM/CNT malzemesini geri kazandılar.
Ayrıca okuyun: Sürdürülebilir Bilişim, Açıklandı
Bu, suda çözünen devrelerin kullanıldığı uygulamaların potansiyelini ortaya koyuyor ve bu da elektronik cihazların geri dönüştürülmesi ve e-atıkların azaltılması konusunda yeni bir dalga başlatabilir.
Belki de çok uzak olmayan bir gelecekte teknoloji üreticileri akıllı cihazlarında PNIPAM/CNT tabanlı devrelerin kullanımını esnetebilirler.