Дорон Кам, ученый из Израиля, вместе со своими коллегами придумал способ 3D-печати из древесины. Главная особенность технологии: объект приобретает форму не во время выращивания, а в процессе высыхания.
Как это возможно? Технология печати основана на деформации волокон древесины после высыхания. Команда ученых решила расположить влажные гибкие волокна таким образом, чтобы после высыхания и распрямления они выстроились в заданном направлении. В результате была получена жидкая древесина на основе микрочастиц древесных отходов и связующих элементов — частиц целлюлозы и ксилоглюкана (полисахарид). После смешивания компонентов образуется кашицеобразная масса, которую можно заправить в специальный принтер и выдавить так, чтобы волокна после высыхания трансформировались в нужную форму.
Форма предмета определяется скоростью и траекторией выдавливания массы из 3D-принтера — в этом заключается процесс печати. После высыхания из полученной массы вырастает целевой объект. По задумке исследователей на основе этого метода можно будет печатать мебель и другие деревянные предметы. Пока ученые не научились создавать любую конечную форму. Но это только начало исследования, которое обещает быть перспективным.
Еще дальше пошли исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), США. В этом году появилась новость о том, что они вырастили в лаборатории аналог древесины с применением аддитивных технологий.
Ученые извлекли клетки растения цинния изящная (Zinnia elegans) и на несколько дней поместили их в жидкую среду. Затем – переместили в гель, обогащенный питательными веществами и гормонами, после чего запустился процесс размножения. При этом было замечено: исследователи могут контролировать физические и механические свойства новых клеток, меняя концентрацию гормонов в гелевой среде (если концентрация высокая – материал становился жестким). Эти клетки удалось использовать для печати на 3D-принтере. Получившийся материал инкубировали в темноте в течение 3-х месяцев. Древесина в лаборатории росла в 2 раза быстрее обычной.
По оценкам некоммерческой организации Forest History Society, производство мебели приводит к потере около 30% древесины в виде отходов. Метод 3D-биопечати, предложенный американскими учеными, решает эту проблему. Кроме того, растительный материал можно создавать в любой форме и размере. Это открытие весьма важно для контроля состояния экологии. Вырубка лесов оказывает серьезное влияние на дикую природу и усугубляет последствия изменения климата. Поскольку наш спрос на деревянные изделия вряд ли изменится в ближайшее время, нужно менять методы их производства.
Конечно, для коммерческого использования предложенной MIT технологии потребуются дополнительные исследования и эксперименты. Но первый и самый главный шаг уже сделан.
@MetalPrinters
#slm #3dпринтеры #российскиетехнологии #технологииплюс #технологии+ @iPonedelnik