Chiny: Drukowanie 3D Dostosowane siatki do oddzielania oleju i wody

Naukowcy podjęli próbę znalezienia lepszego narzędzia, głównie do przeprowadzania porządków w warsztatach, oraz obszarów, w których produkowane są tkaniny, skóra i produkty petrochemiczne. Siatka z nadrukiem 3D może być niezwykle pomocna w oczyszczaniu wycieków oleju, z których niektóre mogą być masywne, wymykając się spod kontroli. Ich celem było rozbicie kombinacji olej / woda, które stały się bardzo stabilne, co utrudnia ich rozdzielenie i oczyść obszar, który może mieć duże rozmiary.

Poprzedni naukowcy wykonali dla nich pracę w zakresie materiałów, a hydrożele wykazują największy potencjał.

„Drukowana siatka została zawieszona w roztworze kwasu akrylowego (AA) i akryloamidu (AM) do indukowania powłoki hydrożelowej PAA / AM, ograniczania i wzrostu na siatce poprzez polimeryzację powierzchniową reakcji redoks za pośrednictwem Fe (II) - stwierdzili naukowcy. „Po zanurzeniu w nieorganicznym roztworze soli sól nieorganiczna została włączona do powłoki hydrożelowej, aby wzmocnić demulgację emulsji typu olej w wodzie. Ze względu na superhydrofilowe i podwodne właściwości superofobowe powłoki hydrożelowej, kąt zwilżania podwodnego oleju superhydrofilowej i podwodnej superofobowej siatki (S-USM) wynosił ponad 150 ° C przy niskiej sile adhezji. ”

Naukowcy odkryli, że S-USM zawierający sól był skuteczny jako separator. Następnie zespół wykorzystał cztery różne rodzaje mieszanin do dalszego testowania zdolności rozdzielania:

Wykorzystali drukarkę 3D FDM z filamentem PLA do wytworzenia siatek, a następnie wykorzystali spersonalizowany sprzęt wykonany w laboratorium - wyposażony w jeden z Siatki drukowane 3D umieszczone pomiędzy dwiema szklanymi rurkami. Ilość pomyślnego rozdzielenia mierzono stosunkiem wagowym zebranej wody i pierwotnej wody.

„Wielkość kropelek mieszanin olej / woda przed i po rozdzieleniu wykryto za pomocą mikroskopu optycznego i dynamicznego rozpraszania światła. Ponadto zaobserwowano dalszą charakterystykę procesów separacji w mikroskopie optycznym - stwierdzili naukowcy. „Test recyklingu separacji przeprowadzono za pomocą kilku powtarzanych eksperymentów. Co więcej, siatka została również zaprojektowana jako specjalny kulisty odpieniacz, któremu udało się zebrać pływający olej. ”

Naukowcy stworzyli dwa różne rodzaje odpieniaczy - łyżkowy skinner z sferyczną siatką i prostą rękojeścią zapewniającą ergonomię użytkownik wraz z odpieniaczem baryłkowym zawierającym również sferyczną siatkę i zakrzywioną rękojeść. Obaj odpieniacze odnieśli sukcesprojektowanie i użytkowanie, usuwanie oleju z wody.

„Połączenie obróbki powlekanej hydrożelem z nową technologią produkcji druku 3D pozwala na wyprodukowanie szeregu specjalnych, przydatnych urządzeń do oddzielania, co zapewnia wielką wygodę życia osobistego - powiedział naukowcy.

Test separacji recyklingu był bardzo udany, utrzymał się na poziomie 90 procent. Zespół stwierdził, że wykazało to wysoką powtarzalność, ponieważ zawierająca sól S-USM była w stanie szybko zdemobilizować mieszanki olejów i wody.

Zespół był także w stanie cieszyć się jednym z większych „wyróżnień”, ponieważ w stanie wykorzystać demulgację i separację in situ. Proces demulgacji zachodzi na powierzchni S-USM zawierającej sól, podczas gdy woda przenika jednocześnie przez siatkę - pozostawiając olej powyżej.

„… kluczową innowacją było wykorzystanie elastycznej konstrukcji i produkcji Druk 3D z późniejszą obróbką powłoką hydrożelową, podsumowali naukowcy. „Sferyczne odpieniacze z powłokami hydrożelowymi były łatwo tworzone i zdolne do usuwania pływającego oleju. Różne separatory oleju / wody mogą zostać zrealizowane, aby spełnić przyszłe wymagania i zapewnić dużą wygodę życia osobistego. Ze względu na swoją prostotę, ta praca może utorować drogę do nowej metody wykorzystującej technologię druku 3D, z bardziej praktycznymi zastosowaniami w dziedzinie separacji, hydrożeli, elektroniki, inteligentnych robotów i wielu innych. ”