A 3D nyomtatásba egyre többen és többen kóstolnak bele, ahogy a technológia egyre elérhetőbbé válik a különböző felhasználói rétegek számára. Sokan csak belekóstolnak a mókába, majd rájönnek, ez nem lesz az ő világuk; de olyanok is szép számmal vannak, akiket végül rabul ejt a technológia, és sokféle projektben próbálják ki magukat. Akárhogy is, a 3D nyomtatók terjedésének van egy árnyoldala is: a balul elsült 3D nyomatok, illetve azok a kész tárgyak, amelyek aztán végül elveszítik funkciójukat, növelik a hulladékok mennyiségét, ami terhet ró a környezetre.
Egyes felhasználók kreatív módszerekkel megpróbálják újrahasznosítani a nyomatokat vagy éppen megpróbálnak egyéb anyagokból 3D nyomtatásra használható szálakat gyártani – ez főként az FDM nyomtatókra igaz, amelyek „műanyagszálat” használnak. Egy fokkal nehezebb a helyzet a resin alapú, azaz műgyantát igénylő termékeknél, de erre is vannak már DIY módszerek. A „háztáji” megoldásoknál alapvető probléma, hogy nehéz biztosítani a konzisztenciát, vagyis az újrahasznosított anyag tulajdonságai bizonytalanok lesznek.
Ezt a nehézséget próbálták orvosolni egy kínai kutatócsoport tagjai, akik egy új, speciális műgyanta fejlesztésére adták a fejüket. A csapatot két professzor, Xie Tao és Zheng Ning vezette, akik a Zheijang University (ZJU) kötelékét erősítik. A céljuk az volt, hogy egy akárhányszor újrahasznosítható műgyantát hozzanak létre, amellyel csökkenthető a környezetterhelés, fenntarthatóbbá válik a műgyanta alapú 3D nyomtatás, és kevesebb szemét keletkezik.
Az újonnan kifejlesztett anyag alapvetően ugyanúgy működik, mint a normál műgyanták: egy tartályba helyezve a műgyanta alapú 3D nyomtató a szokásos folyamat keretén belül, rétegenként UV világítást használva tudja létrehozni belőle a kívánt modellt, majd ha a tárgy valamiért feleslegessé válik vagy nem felel meg az igényeknek, újra lehet hasznosítani. A normál műgyanta alapú anyagok esetében az UV fény hatására stabil szén-szén kapcsolatok jönnek létre, amelyeket a kutatók szerint közel lehetetlen visszaalakítani újrahasznosítás céljából. Itt jellemzően (met)akrilát monomereket és térhálósítók alkotják az alapanyagot, amelyek fotopolimerizáció révén állnak össze.
Ehhez képest az ő megoldásuk ugyanúgy UV fény hatására szilárdul és alakít ki kötéseket, viszont itt már ditioacetál kötések jönnek létre, amelyek molekuláris kapcsokként viselkednek, és amelyeket enyhe hővel ismét szét lehet választani, így az anyag az alap összetevőire alakulhat vissza. Itt lényegében egy moduláris gyantarendszerről van szó, ami a polimer gerinc finomhangolásával különféle anyagok létrehozására alkalmas, attól függően, éppen milyen anyagra van szükség, már ami a különböző tulajdonságokat illeti. A kutatók a folyamat során elasztomereket, kristályos polimereket, illetve merev műanyagokat egyaránt létre tudtak hozni, a végső alapanyag pedig minden esetben megtartotta újrahasznosítható mivoltát. Ezeket az anyagokat sokféle területen lehet használni, a kutatók szerint például kiválóan alkalmasak akár fogszabályzó sínek készítésére, de akár fémalkatrészek öntőformái is készülhetnek ezáltal.
Nagyon fontos, hogy az anyagok akárhányszor újrahasznosíthatóak, az újrahasznosított alapanyag pedig ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkezik majd, mint az első anyag, vagyis a strukturális integritás nem sérül, illetve a terhelhetőség sem csökken. A műgyanta minden esetben molekuláris szinten bomlik le, majd a folyamat végén újra fel lehet használni.
Az újrahasznosítás több területen is kifejezetten fontos szempont, a kínai kutatók fejlesztése így óriási jelentőséggel bírhat a jövőben, hiszen nemcsak a felesleges hulladéktermelést szoríthatja vissza, hanem a költségeket is csökkentheti, illetve egyfajta „körkörös felhasználást” biztosíthat, ahol sokszor lehet ugyanazt az anyagot biztonságosan felhasználni. Nyilván a strukturális integritás és a teljesítményszint megtartásához a megfelelő előkezelésre is szükség lehet – például tisztításra, szennyeződések eltávolítására –, de erre komplett folyamatot hozhatnak létre.
Arról egyelőre nincs hír, mikor kezdhetik szélesebb körben is alkalmazni az új fejlesztést, ami remélhetőleg idővel a DIY piacra is leszivároghat, ezzel költséghatékonyabbá téve a műgyanta-alapú 3D nyomtatást.
