美國緬因大學(xué)高級結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料中心與美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）展開一項(xiàng)新的合作研究，旨在推進(jìn)生物基復(fù)合材料3D打印技術(shù)的開發(fā)。雙方團(tuán)隊(duì)將與農(nóng)林產(chǎn)品行業(yè)合作，生產(chǎn)新的生物基材料用于開發(fā)一系列3D打印產(chǎn)品，包括船體模具、掩體、建筑構(gòu)件、復(fù)合材料工裝組件和風(fēng)機(jī)葉片，甚至體型龐大、結(jié)構(gòu)要求苛刻的船艇系統(tǒng)。
該項(xiàng)目由美國能源部先進(jìn)制造辦公室斥資2000萬美元贊助，旨在將大學(xué)—產(chǎn)業(yè)集群與美國能源部在ORNL內(nèi)設(shè)立的“制造業(yè)示范設(shè)施”（MDF）聯(lián)合起來，從而加強(qiáng)區(qū)域制造業(yè)。MDF將運(yùn)用數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)，幫助區(qū)域產(chǎn)業(yè)在短時間內(nèi)更有效地將增材制造技術(shù)轉(zhuǎn)化為該地區(qū)的優(yōu)勢。
ORNL是先進(jìn)制造業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，是美國能源部最大的科學(xué)和能源實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，為能源和安全領(lǐng)域提供變革性解決方案。美國緬因大學(xué)是纖維素納米纖維（CNF）技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，包括通過其先進(jìn)結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心開發(fā)納米/微纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料。
該合作將使緬因大學(xué)高級結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心的學(xué)生、教師和相關(guān)公司有機(jī)會接觸ORNL在先進(jìn)制造方面的設(shè)施和專業(yè)知識。反過來，ORNL研究人員將獲得緬因大學(xué)在CNF和復(fù)合材料方面的設(shè)施和專業(yè)知識。
雙方團(tuán)隊(duì)將在幾個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行基礎(chǔ)研究，包括CNF生產(chǎn)、干燥、功能化及其與熱塑性材料的復(fù)合，多尺度建模和可持續(xù)性生命周期分析。通過將CNF與樹脂復(fù)合，開發(fā)出堅(jiān)固、堅(jiān)硬且可回收的生物衍生材料系統(tǒng)，可以數(shù)百磅/小時的沉積速率和高達(dá)50％的纖維素纖維含量進(jìn)行3D打印，有望開辟新的市場。
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