據外媒報道,纖維素是一種天然聚合物、是植物細胞壁的主要成分,它作為(wei) 一種生態友好、生物兼容的3D打印材料正在被越來越多的人使用。現在,科學家們(men) 發明了一種打印纖維素含量比以往任何時候都要高的複雜物體(ti) 的方法。
來自蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)研究機構和瑞士聯邦材料科學與(yu) 技術實驗室(Empa)的研究人員聯合開發出這種新技術。
首先,研究人員用水和6-14%的纖維素顆粒和纖維製成了一種“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。然後利用一種被叫做“直接墨水書(shu) 寫(xie) ”的工藝讓材料從(cong) 一個(ge) 打印機噴嘴逐層噴出並形成一個(ge) 三維物體(ti) 。
該物品隨後被置於(yu) 有機溶劑中,此時,纖維素顆粒會(hui) 通過跟溶劑的反應聚集在一起,這能讓該物體(ti) 收縮和致密。然後,這個(ge) 取出這個(ge) 變得更小的物體(ti) 從(cong) 而讓還在其中的溶劑蒸發掉。
接下來,它被浸泡在一種含有光敏塑料前體(ti) 的溶液中,這種前體(ti) 滲透到組成這個(ge) 物體(ti) 的纖維素“支架”中。當物品隨後暴露在紫外線下時前體(ti) 就會(hui) 變成固體(ti) 塑料。
根據ETH Zurich的說法,這使得最終的複合產(chan) 品的纖維素含量達到27%,這是一個(ge) 新的紀錄。根據使用的塑料前體(ti) 的類型,對象可以是硬的也可以是軟的,這取決(jue) 於(yu) 它們(men) 的預期應用。
截止到目前,這項技術已經被用於(yu) 製造一些相對較小的、精致的物體(ti) 。一旦技術能夠得到進一步發展,該工藝將可以被用於(yu) 生產(chan) 軟骨替代植入物或定製產(chan) 品包裝等產(chan) 品。
相關(guan) 研究報告已發表在《Advanced Functional Materials》上。
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