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受叶启发的3D打印微结构可清洁漏油后的海洋

来源：narkii 浏览数：
责任编辑：六月芳菲时间：2018-04-02 10:36

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[导读]该团队已经使用3D打印技术来重建浮蕨叶的微观结构组成。

南加利福尼亚大学的研究人员从自然界获得了可以帮助清理溢油的材料开发的灵感。该团队已经使用3D打印技术来重建浮蕨叶的微观结构组成。.

（图片：森林和金斯塔尔/维基百科）

Salvinia molesta是一种原产于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，研究人员将其比作打蛋器形状。据报道，这种结构赋予蕨叶“超级疏水性” - 换句话说，它们非常有效地排斥水。

“我认为植物表面具有超疏水性的原因是因为它生活在水面上，需要空气才能存活下来，”与Yong Chen副教授一起工作的博士后研究员Yang Yang解释说。 “如果不是这种植物的长期进化，植物可能会被淹没在水中并会死亡。”

正是这种疏水结构引起了南加州大学研究人员的注意。如果他们能够重新构造结构，他们相信他们可以制造能够将油和水分离的材料，这对清理诸如漏油等人为灾难可能产生重大影响。

（图片：Yang Yang）

为了再现蕨叶的复杂微观纹理，研究人员使用3D打印技术创建了类似的结构。令人惊讶的是，该团队能够以与自然界中存在的相同规模3D打印独特的打蛋器结构。

该团队没有使用FDM 3D打印来实现这一点。相反，他们转向了高度精确和先进的工艺，即沉浸式表面积聚3D打印技术，以创建疏水性微结构。通过整合排斥水和吸收油成3D打印材料的能力，研究人员已经提出了一个惊人的创新过程，用于清洁受到漏油污染的水体。

“我们试图创造出一种能够将油与水分离的功能性表面纹理，”Chen补充道。 “基本上，我们通过使用3D打印方法修改了材料表面，帮助我们实现了一些有趣的表面特性。”

到目前为止，该团队成功地3D打印了吸油材料的原型，并且从水中分离油的技术可以提供一种更简单和更节能的方法，与现有方法相比，这些方法需要电场或机械施加压力净化水。

Chen的团队补充说，3D打印的打蛋器结构能够“微滴操作”，这可以使其适用于医疗应用。例如，由该材料制成的机器人手爪可将血液微滴沉积到不同的化学混合物中以提高血液测试的效率。

Chen的团队中博士生李向佳说，高性能微滴操纵的一个例子可以为患者提供更有效的血液分析。其中一位研究人员说：“你可以用机器人手臂来制作模拟槐树效应的抓手。” “无论你用哪种方式移动手臂，抓握力都非常大，以至于液滴会保持附着状态。”

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