团队主要成员之一李博远（28岁，新加坡3D打印中心研究助理、博三学生）介绍说：“工业与生活用水收集到回收厂后先初步沉淀过滤，然后通过化学反应，分解水中工业染料的有机分子。这个化学处理过程需有催化剂辅助，目前行业内使用的催化剂一般是含铜离子的溶液，或者是颗粒铜粉。而我们的研究成果，是通过3D打印技术制造的微纳多孔催化剂。”
打印催化剂用于污水处理
从更生活化的角度，如果家里的物品有部分损坏，市面上又买不到完全匹配的零部件，3D打印可以帮到忙，避免“因小失大”的浪费。在李博远的家里，就有他自己“打印”的手机支架和鞋柜部件。
两位南大理科博士生与记者分享团队研究成果——利用3Ｄ打印技术改善污水处理。由小见大，3Ｄ打印工艺应用在其他生活领域，潜力无穷。
田雨佳说：“此前我的研究方向是较理论性的计算材料学，属于那种短期内看不到应用成果的基础研究，加入周老师团队让我看到更多前沿的应用。通过分享这些案例，我也希望更多学弟学妹看到科学与生活的联系，激发他们对科学研究的热情。”
李博远补充说：“相较于传统的液态催化剂在反应后会变成沉淀，粉末状的本身就会残留在水里，固体结构的催化剂在处理后可以完全取出。因此新工艺不仅可实现污水快速净化，还能成功简化传统污水净化过程中需二次过滤催化剂的后处理工艺。”
3D打印应用前景广泛
“3D打印”更准确的名称是“增材制造”，是相对于传统制造业中“减材制造”的技术。在传统制造技术中，一块原材料通过切割、削钻等工艺去除部分材料，从而获得一个三维物体形态；3D打印则通过极小单位的原材料叠加产生三维物体形态，从而节省减材过程中去除的废料，提高生产效率。
在新加坡3D打印中心的展厅，李博远和田雨佳也向记者展示了令人大开眼界的应用成果：小到拇指盖大小的算盘模型，大到用混黏土“打印”出的简易厕所；打印的材料也不限于金属、高分子和混凝土，甚至还有食材——现在很多高档餐馆追求极度精致的视觉呈现，3D打印就可以满足这样的需求。
近日，南洋理工大学机械与宇航工程学院（School of Mechanical and Aerospace Engineering）的青年研究团队利用3D打印技术，为污水处理的必要环节改良工艺。这项技术或可应用于新生水的生产，大幅提升净化效率。那么从3D打印到新生水，这背后又有怎样的联系？
这个看似“威化”又像“蜂窝”的固体催化剂是由铜和钛的金属粉末“打印”制成。团队另一成员田雨佳（25岁，南大机械与宇航工程学院博二学生）解释说：“打印出的结构有大量微米级别的孔洞，在置入反应溶液前，通过氢氟酸和浓硫酸腐蚀铜钛合金，还可产生纳米级别的孔洞，大大提升了催化剂与反应溶液接触的表面积，因此能够加速反应的速率。”
李博远介绍说：“用高分子材料打印出的人体器官模型可以广泛应用于医疗诊断和术前模拟，现在还有很多珠宝设计师也借助3D打印技术设计新款式。”
在校园里，物理和化学一般是泾渭分明的两门科目。而现实世界则是个完整性的系统，常常需要跨学科的视野和复合型的人才，以创造性的思维为现实课题提出解决方案。
2020年年底，同时在南洋理工大学新加坡3D打印中心和南洋环境与水源研究院任职的周琨副教授所指导的学生团队把视角投向污水处理中的一个环节。
他也指出，从宏观来看，3D打印技术可以在全球供应链上起到去中心化的作用。比如在新加坡的工厂急需一个部件，传统物流方式比较耗时。但借助3D打印技术，只须用数码传送部件图纸，就可以在地打印制造。
实验数据显示，仅需1立方厘米，重量不足1克的微纳多孔催化剂就可以净化是自身体积上千倍的污水，净化效率是相同材料液态催化剂的8倍，粉状催化剂的2.5倍。该研究成果已在去年10月发表于国际著名材料科学期刊“ACS Applied Materials & Interfaces”。
