新加坡國立大學(xué) | 仿生材料和結(jié)構(gòu)3D打印中的可持續(xù)啟示

來源： 生物設(shè)計與制造BDM  


本觀點論文聚焦生物3D打印與可持續(xù)性發(fā)展之間的關(guān)系。本文介紹了在生物3D打印領(lǐng)域考慮各種可持續(xù)實踐的必要性，以及隨著世界正在向碳中和努力，相應(yīng)可持續(xù)性發(fā)展的生物3D打印研究的方法。生物3D打印是增材制造領(lǐng)域的獨(dú)特平臺，用于創(chuàng)建模仿天然生物成分的復(fù)雜生物物體。本文側(cè)重于可持續(xù)生物材料的使用，仿生結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品設(shè)計，能源可持續(xù)性概念以及生物3D打印中循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實踐。本研究考慮了涉及節(jié)能、未利用原材料的最佳回收方法，最短生產(chǎn)時間，碳排放控制措施以及影響環(huán)境和人類社會生活的其他因素的各種概念。

本文旨在評估使用生物3D打印技術(shù)創(chuàng)建的可持續(xù)解決方案；還討論了各種生物打印技術(shù)和材料的碳足跡，使讀者熟悉生物3D打印技術(shù)中遵循的可持續(xù)材料和方法。本文還描述了生物材料和生物仿生結(jié)構(gòu)的使用，以減少碳足跡和保證生物3D打印的可持續(xù)性。本文提供了一份關(guān)于生物3D打印可持續(xù)性現(xiàn)狀的報告，并有望作為未來工作的基準(zhǔn)。

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圖1 可持續(xù)增材制造（AM）技術(shù)的發(fā)展時間表


圖2 與傳統(tǒng)制造設(shè)計相比，3D打印的可持續(xù)優(yōu)勢


圖3 生物3D打印技術(shù)中使用的天然衍生可持續(xù)材料