科學家突破性研發「自癒泡棉」！3D列印技術開啟永續製造新紀元

您知道嗎？從沙發坐墊到床墊，甚至是建築隔熱材料，泡棉早已深入我們生活的每個角落。德州大學達拉斯分校的研究團隊近期發表一項革命性成果，他們運用動態化學原理，成功開發出兼具耐用性、自修復特性且更易回收的3D列印泡棉，這項突破將為永續製造業帶來全新可能。

這項刊登於《英國皇家化學學會應用聚合物》期刊的研究，由化學博士候選人蕾貝卡·強森（Rebecca Johnson）與艾瑞爾·託爾弗裡（Ariel Tolfree）共同主導。強森表示：「這是我歷時最久的研究專案，前後耗時超過兩年，光是調整聚合物配方使其相容於3D列印機就花費大量心血。」團隊特別採用動態共價化學技術，使泡棉受損時能自我修復，大幅延長使用壽命。

研究通訊作者、自然科學與數學學院副教授羅恩·斯馬爾多內博士指出：「這項技術能克服傳統3D列印聚合物泡棉的限制。我們特別關注其在隔熱與緩衝吸震領域的應用潛力。」團隊更以氣球狗的造型示範這項技術，託爾弗裡解釋：「氣球看似平凡，但經過塑形就能創造驚喜——我們的泡棉正是如此，經過擴充套件與轉化後會展現非凡特性。」

有別於市售熱固性泡棉因化學結構固定而難以回收，這項創新材料雖無法像塑膠完全熔解重塑，但透過可逆化學鍵結設計，不僅解決傳統泡棉的回收難題，更能製作複雜晶格結構，提升材料物理彈性與應用多元性。斯馬爾多內博士補充：「未來可望應用於機車安全帽、汽車保險桿甚至防護裝備等高衝擊吸收產品。」

研究團隊現正著手最佳化材料特性，託爾弗裡將進一步探索泡棉的回收技術與永續發展潛力。這項研究獲得韋爾奇基金會、美國國家科學基金會及能源部經費支援，相關成果已申請專利保護，為環保材料科學樹立重要里程碑。