據(jù)外媒報道,纖維素是一種天然聚合物、是植物細(xì)胞壁的主要成分,它作為一種生態(tài)友好、生物兼容的3D打印材料正在被越來越多的人使用。現(xiàn)在,科學(xué)家們發(fā)明了一種打印纖維素含量比以往任何時候都要高的復(fù)雜物體的方法。
來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)研究機構(gòu)和瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室(Empa)的研究人員聯(lián)合開發(fā)出這種新技術(shù)。
首先,研究人員用水和6-14%的纖維素顆粒和纖維制成了一種“打印墨水”。這些納米級的纖維素顆粒懸浮在水上,這使得墨水能夠擁有凝膠般的粘稠度。然后利用一種被叫做“直接墨水書寫”的工藝讓材料從一個打印機噴嘴逐層噴出并形成一個三維物體。
該物品隨后被置于有機溶劑中,此時,纖維素顆粒會通過跟溶劑的反應(yīng)聚集在一起,這能讓該物體收縮和致密。然后,這個取出這個變得更小的物體從而讓還在其中的溶劑蒸發(fā)掉。
接下來,它被浸泡在一種含有光敏塑料前體的溶液中,這種前體滲透到組成這個物體的纖維素“支架”中。當(dāng)物品隨后暴露在紫外線下時前體就會變成固體塑料。
根據(jù)ETH Zurich的說法,這使得最終的復(fù)合產(chǎn)品的纖維素含量達(dá)到27%,這是一個新的紀(jì)錄。根據(jù)使用的塑料前體的類型,對象可以是硬的也可以是軟的,這取決于它們的預(yù)期應(yīng)用。
截止到目前,這項技術(shù)已經(jīng)被用于制造一些相對較小的、精致的物體。一旦技術(shù)能夠得到進(jìn)一步發(fā)展,該工藝將可以被用于生產(chǎn)軟骨替代植入物或定制產(chǎn)品包裝等產(chǎn)品。
相關(guān)研究報告已發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。
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