AM易道分享一個研究：利用數字光處理(DLP)技術3D打印抗菌空氣過濾器。

隨著空氣污染成為全球環境和健康的嚴重威脅，特別是在疫情后時代，高效空氣過濾系統變得尤為關鍵。

研究團隊利用3D打印技術的眾多優勢，包括生產復雜幾何形狀的能力、減少材料浪費以及設計與生產之間的快速迭代，開發了兩種不同的過濾器結構。

這些幾何結構經過計算流體動力學(CFD)分析，評估比較了它們在流量分布和抗菌潛力方面的效能。

過濾器采用基于聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的光敏樹脂成功打印。

隨后，研究人員對這些過濾器進行了功能化處理，采用各種化學技術和功能分子，特別是精氨酸和聚胺，其抗菌活性已被廣泛證實。

這些工藝實現了特定官能團的整合，旨在實現細菌粘附和滅活。

功能化程度的表征通過光譜和顯微技術進行，證實了表面處理的有效性。

最終，研究人員測試了這些過濾器對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌的抗菌功效。

結果顯示，經聚胺功能化的PEGDA/GMA基過濾器能顯著降低細菌活性，證明過濾器設計和功能化在實現高抗菌性能中發揮著關鍵作用。

這項研究的獨特之處在于將3D打印技術與抗菌表面功能化相結合，創造出了可定制的高效過濾設備。

與傳統制造方法相比，這種方法減少了材料浪費、降低了能源消耗，并允許對過濾器形狀進行精確定制，優化氣流路徑和細菌捕獲效率。

值得注意的是，研究人員不僅制造了過濾器，還運用微波輔助功能化技術，微波并不改變過濾器的過濾功能，而是能均勻加熱整個材料，加快化學反應速度，讓過濾器表面迅速獲得殺菌能力，為大規模生產這種功能性過濾器掃除了時間和成本障礙。

CFD模擬分析揭示了兩種過濾器設計的不同特性：A型配置提供更加平衡、能源需求較低的過濾方案；

而B型配置盡管壓力損失較大，能耗較高，但優化了顆粒保留能力。

這些數據為不同應用場景下選擇最佳過濾器設計提供了科學依據。

在細菌測試中，特定的功能化過濾器對兩種被測試細菌株都顯示出了顯著的抗菌效果，證明這種方法在實際應用中的巨大潛力。

隨著空氣污染和傳染病傳播問題日益嚴峻，這項研究為開發新一代可定制功能性過濾設備提供了創新方案。

這不僅適用于口罩和家用空氣凈化器，還可擴展到醫院、學校和商業建筑的通風系統，尤其對防止傳染病傳播具有重要意義。