Kemiallisesti aktiivisten 3D tulostettujen laitteiden valmistaminen (AF-DAAD)
Päärahoittaja
Rahoittajan antama koodi/diaarinumero: 316211
Päärahoittajan myöntämä tuki (€)
- 25 000,00
Rahoitusohjelma
Hankkeen aikataulu
Hankkeen aloituspäivämäärä: 01.01.2018
Hankkeen päättymispäivämäärä: 31.12.2019
Tiivistelmä
Sekä 3D-tulostustekniikoiden, että tulostusmateriaalien kehitystyö on ollut vilkasta viimeisten parin vuosikymmenen aikana. Materiaaleja erilaisista orgaanisista polymeereistä ja hartseista aina metalleihin ja keraamisiin materiaaleihin on käytetty tulostettaessa haluttuja, tarkasti määriteltyjä rakenteita. Vähitellen mielenkiinto on herännyt myös sellaisten objektien valmistukseen, joilla on mekaanisten ominaisuuksien lisäksi myös muita, fysikaalisia tai kemiallisia ominaisuuksia. 3D-tulostusta on hyödynnetty esimerkiksi anti-mikrobisten komponenttien, ioninvaihtokalvojen pH-tunnistimien ja katalyyttisesti aktiivisten objektien valmistuksessa. Huolimatta edistyksestä kemiallisesti tai fysikaalisesti funktionaalisten materiaalien saralla, 3D-tulostuksen koko potentiaalia ei toistaiseksi ole vielä hyödynnetty. Esimerkiksi ioninvaihtokolonnien tai katalyyttireaktorien valmistus hyödyntäen aktiivisia tulostusmateriaaleja voi avata aivan uuden tason kemiallisten laitteiden alueella. Tässä esitetyn hankkeen perusajatuksena on yhdistää 3D-tulostuksen lähes rajattomat mahdollisuudet suunnitella objektin rakenne ja pinta-ala mikrometritasolla, tulostusmateriaalien aktiivisten yksiköiden suunnitteluun molekyylitasolla. Tulostettujen laitteiden pääasiallisina käyttökohteina ovat katalyysi ja kaasumaisten pienmolekyylien, kuten CO2, sieppaaminen. Objektien valmistuksessa hyödynnetään sekä hybridimateriaaleja että funktionalisoituja polymeerimateriaaleja. Pääasiallisena tulostustekniikkana käytetään selektiivistä lasersintraus -tekniikkaa (SLS), joka mahdollistaa myös osittaisen objektin pintarakenteen kontrolloinin.
