dagens omfattande användning av högteknologiska metaller har lett till ökat leveranstryck mot metallkällor. Detta har väckt intresset för att utveckla nya tekniker för metallrening och -separering. I sin avhandling vid Jyväskylä universitet M.Sc. Elmeri Lahtinen har studerat och utvecklat en ny metallseparationsteknik som använder selektiv lasersintring 3-D-utskrift som tillverkningsmetod.

Användningen av ädelmetaller har blomstrat under de senaste decennierna. De används i stor utsträckning inom olika tekniker inklusive elektronik, anticancerbehandlingar och katalysatorer. Denna ökning av konsumtionen har överskuggats av den ändliga naturen hos metallförråd på jorden, vilket har gjort det avgörande att uppmärksamma metallernas cirkulära ekonomi. Nya källor till metaller, samt förbättrade metallseparationstekniker, krävs för att garantera en stabil tillgång på dessa kritiska metaller i framtiden.

Lahtinen använde selektiv lasersintring 3-D-utskrift för att tillverka metallreningsfilter med kemisk funktionalitet. Tillvägagångssättet möjliggjorde noggrann kontroll av de kemiska egenskaperna hos de förberedda föremålen genom att ändra sammansättningen av byggmaterialet. Detta, kombinerat med 3D-utskriftens inneboende förmåga att förändra objektens fysiska egenskaper, gjort det möjligt att justera de tryckta föremålens kemiska och fysikaliska egenskaper. Detta möjliggjorde tillverkning av stora föremål med förutbestämd kemisk funktionalitet.

3-D-tryckta metallreningsfilter kan selektivt separera ädelmetaller

Lahtinen fokuserade särskilt på beredningen av olika typer av metallreningsfilter för att separera metaller från avfall från elektrisk och elektronisk utrustning (WEEE). WEEE är en lovande källa för ädelmetaller som guld, palladium, och platina.

Avhandlingen presenterar framställningen av olika typer av metallfilter som selektivt kan rensa och separera ädelmetallerna från en rad olika metaller som finns i WEEE. Metallerna kan sedan elueras från de 3-D-printade filtren, varefter filtren är återanvändbara.

Medan avhandlingen fokuserar på separationen av ädelmetaller från WEEE, tillvägagångssättet skulle också kunna användas för framställning av filter med selektivitet mot olika metaller. Ett liknande tillvägagångssätt kan också utvidgas till andra tillämpningar som katalys, gasadsorption eller till och med elektrodberedning, där de anpassningsbara objekten kan tillverkas via selektiv lasersintring 3-D-utskrift.