Инженеры из Массачусетского технологического института разработали способ использования растительной целлюлозы в качестве сырья для 3D-принтеров, получив возобновляемую и биоразлагаемую альтернативу популярным в настоящее время полимерам на основе нефти. Исследователи также считают, что целлюлозный материал для печати может быть дешевле и прочнее, чем другие материалы.
«Целлюлоза — самый распространенный органический полимер в мире», — говорит Себастьян Паттинсон, ведущий автор исследования: «Целлюлоза и ее производные используются в фармацевтической продукции, при изготовлении медицинских приборов, строительных материалов, одежды. И многое из этих видов продукции станет легче создавать благодаря возможностям аддитивного производства».
Целлюлоза в значительной степени отвечает за механические свойства древесины. Теперь ее можно будет использовать в 3D-принтерах в смеси с гидрогелем, но следует учитывать, что печать такой смесью требует тщательного контроля за процессом сушки.
Команда Массачусетского технологического института использовала вместо ацетата целлюлозы материал с уменьшенным количеством водородных связей, который можно растворить в ацетоне и выдавливать через сопло 3D-принтера. Ацетон быстро испаряется, после чего материал дополнительно обрабатывают.
«После непосредственно 3D-печати, мы восстанавливаем водородные связи с помощью гидроксида натрия», — говорит Паттинсон: «Таким образом детали из целлюлозы получаются прочнее и долговечнее, чем детали из многих других часто используемых в 3D-печати материалов, в том числе из акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС) и полимолочной кислоты.»
Еще одним преимуществом нового способа 3D-печати является то, что она может выполняться при комнатной температуре, таким образом процесс печати становится проще и дешевле. Кроме того, широкая доступность и низкая стоимость целлюлозы может сделать ее коммерчески привлекательным сырьем для 3D-печати.