據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，纖維素是一種天然聚合物，是植物細(xì)胞壁的主要成分。作為一種環(huán)保、生物相容的3D打印材料，它正被越來(lái)越多的人所使用。現(xiàn)在，科學(xué)家發(fā)明了一種方法，可以打印出纖維素含量比以往任何時(shí)候都高的復(fù)雜物體。
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究機(jī)構(gòu)和瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Empa)的研究人員共同開(kāi)發(fā)了這項(xiàng)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“印刷油墨”。這些納米尺寸的纖維素顆粒懸浮在水中，這使得墨水具有類(lèi)似凝膠的稠度。然后，使用一種稱(chēng)為“直接墨水書(shū)寫(xiě)”的過(guò)程，將材料從打印機(jī)噴嘴一層一層地噴出，形成三維物體。
然后將制品置于有機(jī)溶劑中。這時(shí)候纖維素顆粒會(huì)通過(guò)與溶劑的反應(yīng)聚集在一起，可以使物體收縮密實(shí)。然后，這個(gè)拿出這個(gè)更小的物體，蒸發(fā)掉里面的溶劑。
接下來(lái)，將它浸入含有光敏塑料前體的溶液中，這些前體滲透到構(gòu)成這個(gè)物體的纖維素“支架”中。當(dāng)制品隨后暴露于紫外光時(shí)，前體變成固體塑料。
根據(jù)蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的說(shuō)法，這使得最終復(fù)合產(chǎn)品的纖維素含量達(dá)到27%，這是一個(gè)新紀(jì)錄。根據(jù)所用塑料前體的類(lèi)型，物體可以是硬的或軟的，這取決于它們的預(yù)期應(yīng)用。
到目前為止，這種技術(shù)已經(jīng)被用來(lái)制作一些相對(duì)小而精致的物體。一旦該技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，該技術(shù)可用于生產(chǎn)軟骨替代植入物或定制產(chǎn)品包裝。
相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《高級(jí)功能材料》上。