Mączka drzewna przygotowana do druku w 3D. Materiał wysycha i tworzy złożone kształty

drewno

Zespół specjalistów z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie opracował technologię druku 3D z wykorzystaniem filamentu na bazie drewna w płaskie kształty, które w miarę wysychania przekształcają się w bardziej złożone formy. Mączka drzewna pomaga badać zjawisko wypaczania materiału i wykorzystywać je do pożądanego morfingu.

Mikrocząsteczki odpadów drzewnych znane mączka drzewna pobrano i zmieszano z nanokryształami celulozy i ksyloglukanem, które są naturalnymi spoiwami występującymi w roślinach. W ten sposób powstał filament na bazie wody. Może on być wytłaczany przez drukarkę 3D do płaskiego kształtu.

fot. Doron Kam / ACS

Zawartość wody wpływa na kształt drewna. Wynika to z konfiguracji włókien w materiale, które różnią się orientacją i powodują nierównomierne kurczenie się drewna wraz z odparowaniem wilgoci. Wykorzystując tę ​​cechę, naukowcy byli w stanie wymyślić sposób na ostrożne manipulowanie procesem morfingu.

Kierunek linii i prędkość druku dyktują ułożenie włókien, a ostatecznie formę 3D, jaką przyjmie wysuszone drewno

Szybkość drukowania i ścieżki drukowania można zaprogramować tak, aby tworzyć płaskie dyski, które przekształcają się w obiekty podobne do chipsów marki Pringles. Udało się też stworzyć prostokątne warstwy, które po wyschnięciu przekształcają się w spiralę, skręcając się zarówno w kierunku zgodnym, jak i przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.

Zespół jest przekonany, że przy dalszym udoskonalaniu techniki można tworzyć bardziej skomplikowane kształty. Pewnego dnia naukowcy wyobrażają sobie tworzenie przedmiotów tak skomplikowanych, jak krzesła lub inne meble, które mogą być wysyłane w postaci płaskich konstrukcji i przekształcane w gotowy produkt bez użycia narzędzi.

Czytaj też: Nowy plastik o imponujących właściwościach. Szybko się naprawia i szybko się rozkłada 

Zespół specjalistów z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie bada również, w jaki sposób można odwrócić ten proces. W pewnych warunkach elementy zareagowałyby na przykład na wilgoć, jeśli zajdzie potrzeba ponownej zmiany kształtu obiektu. Wyniki eksperymentu opisano na stronie Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego (ACS).