Специалисты из США разработали способ переработки древесных отходов в чернила для 3D-печати объектов, в шесть раз прочнее оригинальной древесины, передает портал Качественный Казахстан.

Команда материаловедов из Университета Райса и Национальной лаборатории Ок-Ридж разработала метод преобразования отходов древесины в тип чернил, который может использоваться для 3D-печати объектов, похожих на деревянные. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. 

Использование древесины для создания объектов, таких как столы и стулья, является неэффективным. Начиная с распиленных досок или кусков древесины, материал распиливается, строгается и/или шлифуется для создания желаемого изделия, оставляя множество мелких кусочков древесины и опилки. В этом новом подходе исследовательская группа нашла способ использовать отходы деревообработки для создания новых объектов из древесины.

Для изготовления своих чернил исследовательская группа сначала измельчила древесный материал в мелкую пыль. Затем они добавили химикаты, которые разделяют целлюлозу и лигнин, оба компонента затем дополнительно разбивались на нанокристаллы и нановолокна. Далее исследователи снова соединили два компонента и добавили воду, получив глиноподобную смесь, которую использовали в качестве чернил в 3D-принтере. 

Команда использовала чернила для создания нескольких объектов малой формы, таких как миниатюрные столы и стулья. Потом они использовали метод замораживания для удаления влаги из продуктов, а затем обжигали их при 180°C для слияния целлюлозы и лигнина. Результатом стал объект из древесины или похожий на древесину.

Исследовательская группа обнаружила, что, манипулируя процессом печати, они могли вводить текстуры, похожие на древесину, в изготавливаемые ими продукты. Они также отметили, что готовые объекты имели запах натуральной древесиной. Тестирование показало, что объекты были до шести раз прочнее, чем объекты, изготовленные из оригинальной древесины, хотя исследователи тестировали только бальзу. 

Они также обнаружили, что их напечатанные объекты были до трех раз более гибкими, чем аналогичные объекты, изготовленные из оригинальной древесины. 

Хотя процесс был протестирован только на малых объектах, исследователи предполагают, что он может быть использован для изготовления гораздо более крупных объектов, включая настоящую мебель или даже дом.

Источник: Science Advances