ORNL授予UMaine 760萬美元研發(fā)經(jīng)費，用于開發(fā)新型生物聚合物 3D 打印機

緬因大學(xué)（UMaine，TheUniversity of Maine）是一所位于美國緬因州的知名大學(xué)，此前該學(xué)校曾因其3D打印生物材料房屋而受到了大量媒體的關(guān)注。2022年12月26日，南極熊獲悉，UMaine近日已從美國能源部（DoE）的橡樹嶺國家實驗室（ORNL）獲得760萬美元Hub and Spoke計劃第三階段的研發(fā)資金。這將使學(xué)校繼續(xù)研究結(jié)構(gòu)強化材料生物材料的發(fā)展，以及擴充所使用的材料系統(tǒng)，同時通過Hub and Spoke計劃中一個新設(shè)的本科生實訓(xùn)中心（REU）進行人員培訓(xùn)。

2016年，ORNL訪問了UMaine，促成了Hub and Spoke計劃，將學(xué)校的先進結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心的生物基復(fù)合材料專業(yè)知識與ORNL的制造示范設(shè)施的制造能力相結(jié)合。到2019年，UMaine收到了900萬美元，用于開發(fā)用于增材制造（AM）的植物基生物材料。在該筆資金資助下，這一計劃在2021年被推到第二階段，學(xué)校致力于廣泛采用納米和微纖維素增強的熱塑性復(fù)合材料進行3D打印。最終，我們看到了緬因大學(xué)先進結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心（ASCC）3D打印了一個由木纖維-PLA復(fù)合材料組成的600平方英尺的住宅。

△緬因州在Huband Spoke計劃下3D打印的BioHome3D。圖片由UMaine提供。

作為Hub and Spoke計劃第三階段的一部分，UMaine將使用至今為止所開發(fā)的材料來商業(yè)化新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在功能上與傳統(tǒng)生產(chǎn)的部件相同，但對環(huán)境的影響更小。研究小組還將開發(fā)新的制造工藝，促使這些材料在能源相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要側(cè)重于低碳建筑技術(shù)。這些工藝包括多材料擠壓的高通量3D打印，以及混合協(xié)同機器人技術(shù)。為了進一步推動該項目，UMaine正在為與海上風(fēng)電、海洋和建筑有關(guān)的項目尋求額外的支持。

△英格索爾（Ingersoll ）的MasterPrint被用來3D打印這艘船。

如果能夠促進UMaine生物聚合物3D 打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，這將是一件很值得期待的事情。因為UMaine已經(jīng)擁有一臺MasterPrint 3D打印機，這是世界上最大的聚合物3D打印機，我們可以想象，MasterPrint被應(yīng)用到風(fēng)力渦輪機模具的3D打印。我們還可能看到機器人手臂協(xié)同工作，用PLA材料3D打印建筑物。此外，UMaine大學(xué)的MasterPrint已經(jīng)被用來3D打印船體，并完成了世界上最大的3D打印船和固體成型件，所以該系統(tǒng)再次打印出更大的生物基復(fù)合材料船體，也不會令人驚訝。

△3D打印的風(fēng)葉模具。圖片由UMaine提供。

此外，UMaine學(xué)校將通過其REU計劃解決技術(shù)員培訓(xùn)問題，該計劃將讓12名本科生在ORNL或UMaine進行為期10周的暑期研究體驗。