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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Decoupled Covalent Dynamic Exchange Reactions for Closed-Loop Photo-3D-printing

Descripción del proyecto

Solución de impresión fotográfica tridimensional totalmente reciclable

Para alcanzar los objetivos del Pacto Verde y la sostenibilidad, las industrias están integrando soluciones novedosas para fabricar productos con una mayor reciclabilidad y circularidad de los materiales. En este contexto, las tecnologías de fotoimpresión tridimensional son herramientas esenciales para que la fabricación sea más sostenible. Sin embargo, la acumulación de productos impresos en tridimensional al final de su vida útil es problemática, ya que la tinta líquida se transforma permanentemente en un fotopolímero endurecido y reticulado que no puede reciclarse. El proyecto DeCoDER, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende encontrar una solución mediante el desarrollo de nuevos módulos funcionales reversibles que permitan la escalabilidad y la mejora de la reciclabilidad cuando se introducen en materiales fotopolímeros reticulados. Estos módulos se utilizarán para diseñar nuevas tintas de fotoimpresión tridimensional que introduzcan la reciclabilidad total y la reutilización directa de los objetos fotoimpresos sin necesidad de otros productos químicos.

Objetivo

As global dependence on synthetic materials is intensifying, waste-accumulation of end-of-life products has become a major concern. Specifically fast-growing 3D photo-printing technologies present a major challenge as a liquid ink is transformed into a permanently hardened crosslinked photo-polymer that can no longer be recycled. Current photochemical processes that underpin light-based 3D printing processes, however, fail to address the urgently needed closed loop recycling of the resulting 3D materials. Indeed, a fundamental step-change in the underlying, persistently used, chemical technology is urgently needed for 3D printed waste to be effectively and completely depolymerised into the same functional photo-ink for it to be intrinsically re-used in 3D-re-printing.

Here, an innovative concept is proposed that offers a ground-breaking solution to the problematic interplay of existing bond exchange reactions currently used in dynamic covalent networks, including 3D printed vitrimers. The idea relies on decoupling the underlying chemical equilibrium by independently regulating bond formation with light, and bond-breaking by temperature. For this, decoupled covalent dynamic exchange reactions (DeCoDERs) will be developed that show selective and sustained covalent bonding/debonding over multiple cycles. The novel DeCoDER systems will be transformed into functional platform building blocks through scalable protocols, allowing for their introduction into dynamic polymer materials. After evaluating the effect of consecutive de- and re-crosslinking of the equilibrium-decoupled material properties, the derived insights will be used to validate the proposed conceptual approach in light-based additive manufacturing. Specifically, a very first 3D photo-print-to-reprint technology will be devised with full recyclability of photo-printed objects into the same initial liquid photo-ink without needing additional chemicals, thereby enabling a direct, truly closed-loop re-print.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2025-STG

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Institución de acogida

UNIVERSITY OF WARWICK
Aportación neta de la UEn
€ 1 499 901,00
Dirección
KIRBY CORNER ROAD UNIVERSITY HOUSE
CV4 8UW COVENTRY
Reino Unido
Región
West Midlands (England) West Midlands Coventry
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 1 499 901,00

Beneficiarios (1)