用生物塑料――即通过生物方式获取和／或可生物降解的塑料――取代常规塑料，不一定能解决能源枯竭和塑料废物积聚的问题。为了实现真正可持续的塑料经济，在生物塑料生产不断扩大的同时，必须针对生物塑料废物采取有效的寿命末期处理策略，无论可生物降解性如何，这对于所有生物塑料来说都是必要的。虽然对生物基非可生物降解生物塑料――例如生物聚对苯二甲酸乙二酯（bioPET）、生物聚乙烯（bioPE）和生物聚丙烯（bioPP）――进行再生的重要性已经毋庸置疑，但对于可生物降解生物塑料而言，前景尚不明朗，因为生物降解往往被视为唯一可接受的寿命末期处理方案。然而，生物降解一般并不是为了回收塑料材料或单体，以便在塑料产品的寿命周期内重新引入，但这是其他类型再生方案的明确目标，例如机械和化学再生，其中同时涉及废物管理和主要资源保护。由于生物塑料的生产规模不断扩大，而且这类材料将在未来数十年内与常规塑料共存，因此为每一种最常用的生物塑料找到最佳的寿命末期处理路径是至关重要的。

碳纤维增强聚合物（CFRP）具有突出的轻量潜力，可以在现代能源和交通概念中发挥关键作用。然而，碳纤维生产属于高能耗、高成本生产，同时常用制造技术的废品率很高，而损坏部件的修复几率仍然较为有限。因此，急需整体再生方式才能达到可接受的成本效益和可持续性。再生之所以富有挑战性，原因是真正的再生――即重复利用高性能复合物中的纤维――需要保持较大的纤维长度并实现准确纤维定向。这就需要在纤维属性的最佳可能利用与尽可能降低再生成本之间进行权衡。因此，本论文不仅简要概述了从废料中回收碳纤维并将它们加工成新CFRP组分的技术，而且介绍了对基于再生碳纤维的半成品的特定性质进行利用的不同方法，以便实现与工艺或材料有关的多功能。其中包括准塑性变形特性（实现深拉或弯曲丝束铺放），从而通过纤维印透现象减少、过饱和无纺布的强力树脂浸渍以及高能源吸收改善表面质量。

激光烧结是一种常用的增材制造(AM)技术，适用于汽车行业、医疗保健和消费品等领域的各种应用。聚合物激光烧结除了具备适合终端使用零件生产的机械性能外，聚合物激光烧结还可以生产比许多其他AM技术更复杂的结构，因为它不需要支撑结构，而且零件可以堆叠在建造区域以进行更有效的处理。理论上，广泛的聚合物应该可以通过激光烧结来处理。然而，在实践中，情况并非如此，目前只有少数聚合物能够进行可靠和一致的处理。本文综述了通过添加一系列有机和无机纳米填料来提高激光烧结聚合物的加工性能、力学性能和功能性方面的研究。它验证了关键的挑战，包括纳米相的分散，以及为克服它们而开发的方法。探讨了纳米相对可加工性的影响，以及关键加工参数的重要性。讨论了纳米复合材料粉末生产技术和零件表征的最新进展。重点介绍了激光烧结件的最终性能及其潜在的应用，并讨论了研究所目前面临的挑战和未来的潜在研究方向。

几种细菌已经可以在工业规模上生产聚羟基脂肪酸酯（PHA）作为生物塑料。由于PHA的不稳定性和高成本，分子量（Mw）和结构的不稳定性以及由此导致的热力学和机械性能的不稳定性等原因，PHA的商业化一直具有挑战性。PHA的高生产成本主要是与灭菌相关的复杂生物处理、碳底物向PHA产品的转化率低、微生物生长差以及下游分离的复杂性有关。为了降低PHA生产的复杂性，特地进行了针对耐污染细菌的强大微生物，特别是嗜极生物，尤其是盐单胞菌属的工程方法的开发。为了更好地生产PHA，已经成功地进行了生产，并被称为“下一代工业生物技术”（NGIB）。 多种PHA也可以通过工程细菌盐单胞菌属或假单胞菌属生产。本综述介绍了工程细菌在增强PHA生物合成和多样性方面的最新进展。

多年来，3D打印技术在工程和医疗领域取得了重大进展。还引进了4D打印，它是3D打印的高级版本。4D打印的过程是当打印的3D物体由于外部能量输入(如温度、光线或其他环境刺激)的影响而成为另一种结构。该技术利用了具有良好的形变能力的智能材料的输入。自组装和可编程材料技术旨在重新想象构建、生产、组装和产品性能。4D打印应用于工程、医学等各个领域。4D打印蛋白质或许是一项伟大的应用。在这个新的维度下，3D打印的物体可以在光、热、电、磁场等外部刺激的影响下自行改变形状。本文对4D打印技术进行了简要的讨论。本文以图解的方式讨论了4D打印在制造业领域的各种特点、发展及其应用。概念化了4D增材制造的工作流程，并最终确定了4D打印在制造领域的十个主要作用。虽然可逆4D打印本身是一个奇妙的发展，但它是具有创新性的，在形变期间使用了耐用和准确的可逆变材料。它帮助我们创造传统制造技术无法轻易完成的复杂结构。它似乎是不同行业的游戏规则改变者，因为它依赖自然因素而不是能源，而且完全改变了生产、开发、捆绑和运输商品的方式。

再生聚对苯二甲酸乙二酯（rPET）的发泡是通过超临界二氧化碳（sc-CO₂）辅助挤出进行的。采用一种环氧官能化扩链剂，将rPET的固有粘度（IV）从0.62分升每克提高到0.87分升每克，为泡体稳定提供了充分的流变性质，从而能够达到小于0.15克／立方厘米的表观密度。分别采用差示扫描量热法（DSC）和扫描电子显微法（SEM），对均质和滑石粉诱导非均质晶体和泡体成核、后续泡体生长和稳定过程进行了考察。发现在采用滑石粉时结晶温度会升高，导致泡体尺寸分布变小。表明发泡rPET样品的表观密度与傅里叶变换近红外（NIR）光谱之间存在很强的相关性，可以进行快速、非破坏性的特性分析。因此，证明了NIR波谱法是再生PET挤出发泡过程中一种合适的线内质量监测方法，尤其是发生质量波动的情况下。