发表在|消息|3D打印

通过模仿木材的超微结构通过3D打印制造的绿色产品

科学家查尔默斯工业大学,瑞典,已经用木制墨水实现了3D打印,可以模仿木材的特殊“超微结构”。

模仿木材的天然蜂窝结构。打印版本的规模更大,以易于处理和显示,但是研究人员可以在任何规模上打印。(图片来源:Yen Strandqvist/Chalmers技术大学)

他们的研究可能彻底改变了绿色产品的生产。研究人员通过模仿木材的天然蜂窝结构,能够生产出源自树木的绿色产品,具有特色,包括包装,衣服和家具到个人护理和医疗保健产品。

木材的生长受其遗传密码的控制,从木材代码中,它在韧性,孔隙率和扭转强度方面从中获得了独特的特性。但是,伍德在处理方面有限制。与塑料和金属不同,它不能被解冻,简单地重塑,应该被锯,弯曲或计划。在涉及转换的过程中,对于制造产品,例如卡,纸张和纺织品,木单元的基础超微结构或建筑被破坏。但是,新引入的技术使木材确实可以通过3D打印的媒介成长为最终产品的确切形状。

通过将木浆转化为纳米纤维素凝胶,查尔默斯研究人员先前成功地开发了一种3D打印的墨水。目前,他们显示出一个重大的发展 - 成功地解释和数字化木材的遗传密码,以便它可以指导3D打印机。

这意味着,目前,可以在打印过程中准确控制纤维素纳米纤维的排列,以实际复制木材所需的超微结构。实现形状和方向的能力意味着它们可以获得天然木材的有用特征。

这是制造技术的突破。它使我们能够超越自然的极限,创造新的可持续绿色产品。这意味着现在已经是基于森林的产品现在可以在短时间内打印出3D。目前在3D打印中使用的金属和塑料可以用可再生,可持续的替代方案代替

查尔默斯技术大学Wallenberg Wood Science Center教授Pau欧洲杯线上买球l Gatenholm

盖滕霍尔姆(Gatenholm)进行了这项研究。

早期研究的进一步发展是将半纤维素(植物细胞的天然成分)添加到纳米纤维素凝胶中。半纤维素用作胶水,并提供足够的强度以有用,与自然的木质化过程相似,构造细胞壁。

这项新型技术可以为全新的可能性领域铺平道路。目前,与天然木材相比,可以创建基于木材的产品并“种植”以订购的时间高度减少。

Paul Gatenholm的团队以前曾为新颖的包装概念创建了一个原型。他们打印出蜂窝结构,并在印刷壁之间有腔室,后来能够将固体颗粒包裹在这些腔室内。欧洲杯猜球平台已知纤维素具有出色的氧屏障特性,这意味着这可能是一种为药物或食品制作密封包装的潜在方法。

以这种方式制造产品可能会在资源和有害排放方面节省大量资金。想象一下,例如,如果我们可以在本地开始打印包装。这将意味着替代当今行业,并且非常依赖塑料和CO2- 生成运输。包装可以设计和制造以订购而无需任何浪费

查尔默斯技术大学Wallenberg Wood Science Center教授Pau欧洲杯线上买球l Gatenholm

研究人员还为服装和医疗保健产品创建了原型。空间是保罗·盖滕霍尔姆(Paul Gatenholm)感知到该技术的巨大潜力的另一个领域,并认为它为进一步改进技术提供了理想的第一张测试床。

植物的原材料是可以续签的,因此可以在更长的太空旅行,月球或火星上在现场生产原材料。欧洲杯足球竞彩如果您要种植食物,可能会同时使用纤维素和半纤维素

查尔默斯技术大学Wallenberg Wood Science Center教授Pau欧洲杯线上买球l Gatenholm

科学家已经在欧洲航天局(ESA)的研讨会上成功解释了他们的技术。他们一直在与佛罗里达理工大学和NASA合作进行另一个项目,其中包括微重力测试的材料测试。欧洲杯足球竞彩

根据盖滕霍尔姆的说法,“在太空中旅行一直是地球上材料开发的催化剂。”

告诉我们你的想法

您是否有评论,更新或想添加到此新闻故事中的任何内容?

留下您的反馈
您的评论类型
提交