近日，美国国家标准技术研究所（NIST）和位于华盛顿的美国大学科学家发现，3D打印ABS塑料有可能整合可以在环境中储存和检测气体的物质。这一发现可以应用于对抗温室气体和推进氢动力车辆发展。

据悉，所讨论的物质称为金属有机骨架，简称为MOF。MOF基本上是一种可以适应于吸引和存储特定类型气体的材料。目前，MOFs用于石油炼制工艺。

然而，最近NIST和美国大学的一组科学家团队认识到MOFs可用于气体传感技术，主要是因为材料捕获和过滤甲烷和二氧化碳等气体的能力。

尽管如此，该项目并不像将MOFs释放到空气中来捕获温室气体分子那样简单，因为研究人员必须找到一种方法来改变MOF颗粒（据报道，这些分子在散装时具有一致性）成为实用的传感器结构。

这就需要3D打印的帮助。科学家意识到，如果可以将MOF混合成3D打印塑料，那么有可能制造几乎任何形状或结构的MOF嵌入式传感器，从而使该技术适用于广泛的应用。

据团队介绍，塑料是容纳MOFs的完美材料，因为它的渗透性允许气体通过它，这反过来又允许MOFs捕获它们被设计识别的气体分子。经过测试，研究人员发现，可3D打印塑料和MOFs确实网格化，因为MOF甚至在3D打印机将塑料熔化时仍保持均匀的分布。当他们使用储氢MOF测试3D打印结构时，他们发现3D打印对象具有积极的结果。

事实上，当MOF塑料部件仅针对塑料部件进行测试时，他们发现，MOF混合物的氢气量是仅塑料部分保留的氢气量的50倍以上。

能够将这种特殊气体储存在塑料件中，这在汽车行业有很大的优势。作为NIST传感器科学家Zeeshan Ahmed解释说：“在氢动力汽车方面，汽车行业仍然在寻找一种便宜、轻便的方式来储存燃油。我们希望塑料中的MOF可能成为燃油箱的基础。目标是找到一种可以容纳4.5％氢的重量的储存方法，而现在我们已经略低于百分之一，”Ahmed补充道。“但从材料的角度来看，我们不需要大幅度的改善，以达到目标，所以我们看到玻璃或塑料-已经半满了。”

据悉，标题为“采用ABS-MOF复合材料制造的3D打印储氢材料”的第一项研究已经发表在Polymers for Advanced Technologies杂志上。并正在出版第二篇论文，介绍一些MOF如何有效地储存氢气和氮气分子。第二项研究还涉及如何确保含有MOFs的3D打印塑料结构不会在湿度下腐蚀或降解。研究人员表示，未来，他们将与NIST外的其他集团合作，以继续研究。