Можно ли напечатать древесину на 3D-принтере

Рубить деревья и обрабатывать древесину - не самый действенный и экологичный метод производства мебели либо строительных материалов. Ученые Массачусетского технологического института сделали прорыв в процессе, который в один красивый день позволит нам печатать древесину на 3D принтере либо выращивать конкретно в форме мебели и других предметов.

Древесина является возобновляемым ресурсом, но мы употребляем ее еще скорее, чем восполняем. Вырубка лесов оказывает суровое влияние на дикую природу и усугубляет последствия конфигурации климата. И поскольку наш спрос на древесные изделия навряд ли поменяется в наиблежайшее время, придется менять наши методы их производства.
И специалисты задались вопросцем, можно ли напечатать древесину на 3D-принтере?

В крайние годы исследователи обратились к выращиванию древесины в лабораторных условиях. Не деревья как таковые, а конкретно древесину, подобно тому, как в текущее время ведется работа по культивированию клеток животных для получения лабораторного мяса. И вот теперь группа ученых Массачусетского технологического института показала новую методику, позволяющую выращивать в лабораторных условиях растительный материал, схожий на дерево, что позволяет просто регулировать при необходимости такие характеристики, как вес и прочность.
"Мысль заключается в том, что вы сможете выращивать эти растительные материалы конкретно в той форме, которая тебе нужна, поэтому нет необходимости создавать субтрактивное создание, что существенно сокращает количество энергии и отходов", - говорит Эшли Беквит, ведущий автор исследования. "Существует огромной потенциал для расширения этого процесса и выращивания трехмерных структур".
Команда начала работу с извлечения клеток из листьев растения, известного как Zinnia elegans. Потом эти клеточки в течение двух дней культивировались в водянистой среде, после этого были перенесены в наиболее густую гелеобразную смесь. Данная субстанция содержала питательные вещества и два вида растительных гормонов, уровень которых можно было регулировать для опции физических и механических параметров материала.
Потом команда напечатала этот гель с клеточками на 3D-принтере, придав ему определенную форму,(точно так же, как происходит классическая 3D-печать пластиковых предметов). После трех месяцев инкубации в условиях полной темноты материал был обезвожен. В итоге вышел объект, из растительной массы по собственной структуре напоминающий древесину. В одном из тестов, например, команда сформировала из материала модель дерева.

Диаграмма, демонстрирующая, как из растительных клеток можно выращивать и 3D-печатать личные формы, отличающиеся по прочности в зависимости от концентрации гормональных компонентов
Экспериментируя с разными уровнями гормонов, команда нашла, что наиболее низкие концентрации привели к получению материала наименьшей плотности, с округлыми, открытыми ячейками. При наиболее высоких концентрациях формировались маленькие, плотные структуры, которые были наиболее твердыми, благодаря увеличению роста органического полимера лигнина. Это различие может быть применено для сотворения как наиболее мягких и легких, так и наиболее прочных и жестких товаров.
В конечном счете, цель состоит в том, чтобы развить технологию до таковой степени, чтобы древесные предметы можно было, на самом деле, печатать и выращивать в формате 3D, а не вырезать, формировать и соединять из больших кусков древесины, полученных при вырубке деревьев. Процесс может начаться с небольших деревянных предметов, таких как штифты либо декоративные элементы, а потом перейти к мебели либо доскам для строительства.
Последующим шагом, по словам команды, будет разработка метода внедрения этого метода к иным растениям. Цинния не является источником древесины, но адаптация процесса для работы с кое-чем вроде сосны может стать огромным прорывом.

Похожие публикации


Опрос
БЫСТРО ЛИ ГРУЗИТСЯ САЙТ?