Anonim

3D-trykte objekter, der er skabt udelukkende af træcellulose

3D-udskrivning

Richard Moss

18. juni 2015

4 billeder

Det samme materiale, der giver træer deres strukturelle integritet, kan nu bruges til at udskrive små stole, elektriske kredsløb og andre genstande (Kredit: Peter Widing)

3D-trykrevolutionen medfører en skadelig bivirkning: de specielle trykfarver, som den bruger, er afledt (for det meste) fra miljøvenlige processer, der involverer fossile brændstoffer og giftige biprodukter. Men nu har forskere ved Chalmers University of Technology lykkedes at bruge cellulose - den mest rigelige organiske forbindelse på planeten - i en 3D-printer. De kunne også skabe elektrisk ledende materialer ved at tilføje carbon nanorør.

For at være specifik brugte forskerne nanocellulose opnået fra træmasse. Dette er de ting, der danner stilladserne, der gør træer i stand til at stå høje. Den er tilgængelig i massive mængder, plus den er biologisk nedbrydelig, utrolig stærk, vedvarende og genanvendelse holder den kuldioxid, den indeholder, fra at komme ind i atmosfæren.

Normalt bruger 3D-udskrivning en opvarmet væskeform af plast eller metal, der hærder og størkner, da det afkøles og tørrer. Men cellulose smelter ikke, når du opvarmer det, så det er ikke tidligere betragtet som et egnet materiale.

Forskerne blandede cellulosen i en hydrogel på 95-99 procent vand, hvilket gjorde det muligt at gå ind i en 3D bioprinter, og i nogle tilfælde med carbon nanorør, så den kunne lede elektricitet. Det meget høje vandindhold i den resulterende printergel betød, at tørringsprocessen skulle kontrolleres omhyggeligt for ikke at miste objektets 3D-struktur. Forskerne fandt, at de også kunne tillade strukturen at falde sammen i en tynd film (som et kredsløb).

"Potentielle anvendelser spænder fra sensorer integreret med emballage, til tekstiler, der konverterer kropsvarme til elektricitet, og sårforbindelser, der kan kommunikere med sundhedsarbejdere, « siger leadforsker Paul Gatenholm. "Vores forskergruppe går nu videre med den næste udfordring: at bruge alle træbiopolymerer ud over cellulose. "

Forskerne præsenterede deres resultater på New Materials From Trees-konferencen i Stockholm tidligere i ugen.

Kilde: Chalmers University of Technology

Et kredsløb i form af et træ, hvor det ledende element fremstilles med et 3D-bioprintet nanocelluloseblæk, der indeholder carbon nanorør (Kredit: Peter Widing)

De sorte ting er ledende nanocellulosegel, som indeholder carbon nanorør, mens den klare klump ved siden af ​​det er en ledende nanocellulosegel (Kredit: Peter Widing)

Lederforsker Paul Gatenholm står ved siden af ​​3D-bioprinteren, der bruges til at udskrive nanocellulosestrukturerne (Kredit: Peter Widing)

Det samme materiale, der giver træer deres strukturelle integritet, kan nu bruges til at udskrive små stole, elektriske kredsløb og andre genstande (Kredit: Peter Widing)

Anbefalet Redaktørens Valg