瑞士科学家打造出纤维素含量更高的热门3D打印材料

2020年03月27日 08:48 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论 5·17电信日 - 翼起加速上云!

据外媒报道,纤维素是一种天然聚合物、是植物细胞壁的主要成分,它作为一种生态友好、生物兼容的3D打印材料正在被越来越多的人使用。现在,科学家们发明了一种打印纤维素含量比以往任何时候都要高的复杂物体的方法。

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来自苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)研究机构和瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)的研究人员联合开发出这种新技术。

首先,研究人员用水和6-14%的纤维素颗粒和纤维制成了一种“打印墨水”。这些纳米级的纤维素颗粒悬浮在水上,这使得墨水能够拥有凝胶般的粘稠度。然后利用一种被叫做“直接墨水书写”的工艺让材料从一个打印机喷嘴逐层喷出并形成一个三维物体。

该物品随后被置于有机溶剂中,此时,纤维素颗粒会通过跟溶剂的反应聚集在一起,这能让该物体收缩和致密。然后,这个取出这个变得更小的物体从而让还在其中的溶剂蒸发掉。

接下来,它被浸泡在一种含有光敏塑料前体的溶液中,这种前体渗透到组成这个物体的纤维素“支架”中。当物品随后暴露在紫外线下时前体就会变成固体塑料。

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根据ETH Zurich的说法,这使得最终的复合产品的纤维素含量达到27%,这是一个新的纪录。根据使用的塑料前体的类型,对象可以是硬的也可以是软的,这取决于它们的预期应用。

截止到目前,这项技术已经被用于制造一些相对较小的、精致的物体。一旦技术能够得到进一步发展,该工艺将可以被用于生产软骨替代植入物或定制产品包装等产品。

相关研究报告已发表在《Advanced Functional Materials》上。

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