3D打印木制纤维产品 纤维素是金属和塑料的可持续替代品
作者:Alexandra Ossola
从假肢到一座完整的桥梁,3D打印可以实现你想象得到的任何物体。但实现它们的材料的多样化更慢一点。现在,来自瑞典查尔姆斯理工大学(Chalmers University of Technology in Sweden)的研究人员已经发现了一种利用纤维素进行3D打印的方法,纤维素是木材中自然产生的一种分子串。由此产生的产品是一种环保型可持续的物质,可替代目前3D打印中占据主导地位的金属和塑料。研究人员于本周在一个名为“来自树木的新材料”的会议上发表了他们的研究。
过去,我们习惯于观察木制的物体和建筑,但通过3D打印,木头不易成型。不同于3D打印中通常采用的金属和塑料,加热不会使纤维素熔化,这意味着更难塑造成不同的物体。为了解决这一问题,研究人员将微小的纤维素混合到一种水制成的液体凝胶中。研究人员在3D生物打印机上对这种混合液进行测试,这个3D生物打印机曾经被用于制备支架,支架上生长欲植入患者体内的细胞。
一旦利用这种凝胶打印物体,就必须保持干燥,这对保持其最终形状至关重要。研究人员想出一种方法来冷却物体,接着缓慢的去除水分,最终获得所需形状的产品。
研究人员还能够将碳纳米管注入到干燥的物体中,使其导电。他们分别测试了含有纳米管的导电凝胶以及不含纳米管的凝胶,能够创建出3D电路。
纤维素是一种非常丰富的聚合物,存在于植物和藻类的细胞壁,或者由细菌分泌而来。利用纤维素3D打印的物体是可生物降解的,甚至可以捕获二氧化碳。
查尔姆斯理工大学生物高分子技术教授Paul Gatenholm是该研究作者之一,设想了纤维素打印产品的一系列应用。“潜在的应用包括封装集成的传感器、将人体热量转换成电的纺织品、可与医护人员进行沟通的伤口敷料等等。”他这样说。他的团队计划对木材中的其他有机化合物进行试验。
新材料在线编译整理——翻译:菠菜 校正:摩天轮
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