Investigadores da Universidade de Heidelberg desenvolveram um polímero para impressão 3D baseada em luz que pode ser desmontado quimicamente e transformado novamente nos seus componentes originais. O estudo foi publicado na Advanced Materials em 18 de agosto.
Novo material para impressão 3D pode ser desmontado e reutilizado em segundos
A reciclagem é um dos grandes desafios da impressão 3D, sobretudo quando falamos de materiais utilizados em processos baseados em luz.
Agora, investigadores da Universidade de Heidelberg desenvolveram um novo polímero que pode ser desmontado quimicamente após a impressão, permitindo recuperar os seus componentes e utilizá-los novamente.
O trabalho poderá representar um passo importante para tornar determinados processos de impressão 3D mais circulares.
O problema dos materiais fotopoliméricos
Em tecnologias como Digital Light Processing (DLP), um material líquido é exposto à luz para formar progressivamente uma peça sólida.
O problema surge depois.
Muitos dos polímeros utilizados nestes processos formam estruturas químicas altamente estáveis. Depois de curados, tornam-se difíceis de reciclar.
Na prática, transformar novamente uma peça impressa nos seus componentes originais pode ser extremamente complicado.
Foi precisamente este problema que a equipa liderada pela investigadora Eva Blasco procurou resolver.
Uma espécie de “chave química”
O novo material foi concebido com uma característica especial.
A estrutura molecular contém uma espécie de “bloqueio” químico que pode ser aberto através de um composto específico.
Quando essa reação acontece, o polímero começa a decompor-se e pode voltar aos seus componentes moleculares.
Segundo a Universidade de Heidelberg, o processo pode ocorrer em apenas alguns segundos.
O material pode voltar a ser utilizado
Esta é a parte mais interessante da investigação.
Os investigadores conseguiram recuperar os componentes moleculares e utilizá-los novamente para produzir o polímero.
As análises indicaram que o material reciclado apresentava a mesma composição molecular do material inicial.
Além disso, quando reutilizado, apresentou propriedades semelhantes às observadas durante a primeira impressão.
Impressão 3D mais circular
O conceito aproxima-se de um verdadeiro ciclo fechado.
Em vez de:
matéria-prima → impressão → peça → desperdício
o objetivo passa a ser:
matéria-prima → impressão → peça → desmontagem química → recuperação → nova impressão
Esta diferença pode ser significativa.
A impressão 3D é frequentemente apresentada como uma tecnologia eficiente em termos de utilização de material, mas isso não significa que todos os resíduos sejam facilmente recicláveis.
Suportes, peças defeituosas e componentes no final da sua vida útil continuam a representar um desafio em vários processos.
Ainda não significa que todas as resinas sejam recicláveis
É importante não interpretar esta investigação como uma solução imediata para todas as resinas utilizadas na impressão 3D.
O material desenvolvido pelos investigadores é experimental e foi criado especificamente para permitir esta abordagem de circularidade.
Ainda será necessário avaliar fatores como escalabilidade, custos, desempenho a longo prazo e integração em processos industriais.
Mesmo assim, o conceito demonstra que estabilidade e reciclabilidade não têm necessariamente de ser características incompatíveis.
Uma possível nova geração de materiais
A investigação pode abrir caminho para materiais de impressão 3D concebidos desde o início com o seu fim de vida em consideração.
Em vez de pensar apenas em:
“Como podemos imprimir esta peça?”
os fabricantes poderão começar a perguntar:
“O que acontece a este material quando a peça deixar de ser necessária?”
Essa mudança de abordagem pode ser fundamental para a evolução sustentável da impressão 3D.
O estudo foi publicado na revista científica Advanced Materials com o título Metastable Polymers for Circular 3D Printing.
