森林科学家发现3D打印木质素可用于持续照明建设

森林科学家发现3D打印木质素可用于持续照明建设

2020-09-03 11:49:13 3

森林科学家一词对于大多数公众而言可能是一个新词,但它以一种非常有趣的方式适用于3D打印新材料的研究。无论材料是来自天然还是合成材料,复合材料均提供了无限的选择空间。现在,由弗莱堡大学森林生物材料学教授Marie-Pierre Laborie博士领导的研究团队创建了一种新型的木质可生物降解合成物,可以将其开发成用于3D打印复杂几何形状的粘性生物糊剂。关于他们的新复合材料的详细信息,最近在《应用生物材料》和《生物大分子》上发表了他们的研究证明。

木质素也是先前研究中使用的有机聚合物。例如,已将其与尼龙和碳混合以增强可印刷性,并与纤维素和淀粉混合以用作粘合剂。Laborie和她的团队认识到木质素的潜力,因为木质素可以增强植物的细胞壁,从而形成稳定的木质结构,最终被“木质化”。

这种进化特征保护植物免受元素和虫害的侵害。被称为造纸废料,通常将其作为生物能源燃烧。Laborie和她的团队开始探索使用原料的更好方法,研究了以前有关将木质素用于生物糊剂和生物合成技术发展的研究。

3D打印机

在先前的研究中,用于印刷此滚筒的生物糊剂包含50%的木质素和50%的纤维素。(图片由Lisa Ebers提供)

尽管作者确实认为他们的新型木质素复合材料可能适合“轻质建筑”应用,但他们报告说,首先需要进行进一步的研究。目前,他们正在实验由位于德国东部小镇劳纳(Leuna)的弗劳恩霍夫化学生物技术过程中心(CBP)的中试生物精炼厂生产的纯木质素。

作者说:“……造纸业的废品是否也可以直接加工仍然有待研究。”

其他研究依赖于化学处理或对不同材料进行实验。一些研究从山毛榉树中使用木质素,而另一些研究则从具有不同材料特性的不同植物中提取木质素。

研究由弗赖堡可持续发展中心和弗劳恩霍夫协会发起,弗赖堡大学弗赖堡材料研究中心(FMF)的Christian Friedrich博士和Gopakumar Sivasankarapillai博士与Gilberto博士共同进行了研究和3D打印。 Siqueira在位于瑞士杜本多夫的瑞士联邦材料测试与研究实验室(EMPA)中。


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