浙大突破3D打印材料循环困局 Science刊发无限回收树脂技术

浙江大学在可持续制造领域取得突破性进展，该校化学工程与生物工程学院谢涛教授和郑宁研究员团队开发出一种可无限循环利用的光固化3D打印树脂，通过全新热可逆光点击化学反应，让3D打印材料从“一次性消耗”迈向“零废料”时代。相关研究成果于日前发表在国际顶级期刊Science上。

传统3D打印依赖丙烯酸酯类材料，其固化后形成的碳-碳单键网络难以解聚，导致废料污染与资源浪费。谢涛团队在实验中偶然发现，硫醇与芳香醛的缩合反应可在光诱导下快速进行，生成的二硫代缩醛键具有独特的热可逆性——光照下键合形成固态结构，加热后“解锁”还原为初始液态单体。

这一特性使3D打印件可通过温和加热实现分子层面的无损回收，废旧树脂经处理后能100%重新投入打印，理论循环次数近乎无限，从根本上解决了传统3D打印材料的废弃问题。

该技术不仅实现环保突破，更兼顾材料性能多样性。通过分子设计调控聚合物主链结构，团队制备出弹性体、结晶性聚合物、刚性聚合物等多种材料，可满足消失模铸造（如金属引擎部件）、正畸牙套生产等不同领域需求。

回收过程不影响材料力学性能，其拉伸强度、韧性等关键指标均保持稳定，为航空航天、生物医疗等对材料要求严苛的场景提供了可持续解决方案。