近期，材料与能源学院生物质3D打印材料研究中心周武艺教授团队在绿色生物基3D打印材料研究方面取得了系列研究进展，多项研究成果发表于中科院一区Top期刊：1项研究成果发表于Chemical Engineering Journal (中科院一区Top，影响因子15.1)，1项研究成果发表于International Journal of Biological Macromolecules (中科院一区Top，影响因子8.2)，1项研究成果发表于Industrial Crops and Products (中科院一区Top，影响因子5.9)。
周武艺教授团队联合华南理工大学祁海松教授团队在智能传感水凝胶材料的光固化打印领域取得研究进展。设计了一种简单有效的方法，通过氢键、离子配位相互作用和静电相互作用促进生物基导电水凝胶材料用于光固化3D打印。由此产生的聚合物网络协同作用，使打印的导电水凝胶具有卓越的光固化打印性能和显著的物理化学性能。通过将导电水凝胶材料与3D打印技术相结合，在制备定制可穿戴柔性智能传感器领域有潜在应用价值。此研究成果发表于Chemical Engineering Journal，题目为Mechanically robust, transparent, conductive hydrogels based on hydrogen bonding, ionic coordination interactions and electrostatic interactions for light-curing 3D printing。文章第一作者为2021级硕士研究生严素娟, 通讯作者为周武艺教授和华南理工大学祁海松教授。
为促进生物质废弃物资源化利用，通过化学处理和3D打印相结合，开发了一种由废弃蟹壳和聚乳酸组成的新型生物可降解复合材料。蟹壳粉经由盐酸和氢氧化钠处理，获得丰富的多孔结构和大的比表面积。开发的生物复合材料材料具有卓越的机械和热性能、出色的抗菌活性和显着的生物相容性，是3D打印骨组织工程的潜在原料，有望用作骨组织修复和重建手术中的移植物替代品。此研究成果发表于International Journal of Biological Macromolecules，题目为Recycling of waste crab shells into reinforced poly (lactic acid) biocomposites for 3D printing。文章第一作者为2018级硕士研究生杨飞文，通讯作者为周武艺教授和董先明教授。
为取代传统光固化石油基树脂中的低聚物，开发了一种由环氧大豆油和丙烯酸催化开环反应合成丙烯酸环氧化大豆油低聚物，这种植物油基树脂具有良好的光固化性能，且低毒环保，可用于LCD光固化3D打印，可替代传统的丙烯酸光固化树脂，并用于个性化组织器官打印，为医生确定最佳手术方案提供便利，从而降低手术风险。此研究成果发表于Industrial Crops and Products，题目为Fabrication and characterization of light-curing soybean oil-based epoxy resin applied for LCD additive manufacturing。文章第一作者为2021级硕士研究生陈思宇，通讯作者为周武艺教授和南宁市第一人民医院丁可教授。
上述研究得到广东省科技厅、 广东省教育厅、广东省农业农村厅和南宁市科技计划项目等项目的支持，第一作者单位均为我校材料与能源学院。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150289
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.12.193
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.117037
文图/材料与能源学院 郑文旭