Популярные Нано Технологии

Кадры

Фотогалерея

Новости

Новые биополимеры для 3D-печати / 26.08.2020

Источник: pubs.acs.org

 

Немецкие и швейцарские ученые разработали материал для 3D-печати и отливки в форму, основанный на смеси компонентов древесины — целлюлозы и лигнина.

 

Такой состав позволяет добиться заданных анизотропных свойств напечатанных объектов, а также потенциально использовать для создания материала отходы бумажного производства или переработанную макулатуру.

 

Целлюлоза и лигнин — это два самых распространенных биополимера на Земле. Помимо распространенности и, следовательно, низкой стоимости, они привлекательны для ученых своими свойствами и тем, как эти свойства проявляются в древесине: придают ей высокую прочность при низкой плотности и теплопроводности. Немало материаловедов разрабатывают методы «пересборки» целлюлозы или ее смеси с лигнином в новые композиты, но обычно этим методы не приспособлены для аддитивного производства объектов произвольной формы.

 

Мари-Пьер Лаборье и ее коллеги из Фрайбургского университета и Швейцарского федерального исследовательского института материаловедения и технологий разработали новый биосостав на основе целлюлозы и лигнина, который можно использовать для создания анизотропных материалов и 3D-печати.

 

Два основных компонента смеси — это гидроксипропилцеллюлоза, производное от целлюлозы, и буковый лигнин, полученный в результате органосольвной варки при создании бумаги.

 

Исследователи растворили их в смеси уксусной кислоты и деионизированной воды в соотношении целлюлозы к лигнину четыре к одному. Самой по себе смеси недостаточно, чтобы получить из нее единый материал, поэтому также ученые добавили к ней агент, который при помощи этерификации связывает молекулы двух биополимеров через их гидроксильные группы. Они создали несколько разных вариантов состава с разным веществом-связующим агентом: лимонной кислотой, глицерином или димерной жирной кислотой, известной как Pripol 1017.

 

 

Ученые создали из разных смесей плоские образцы с анизотропной структурой. Ее они получили с помощью потока раствора, благодаря которому во время затвердевания частицы остаются ориентированными вдоль направлению потока.

 

Также они показали, что материал можно использовать для 3D-печати. Для этого они создали отдельный вариант состава с массовым соотношением целлюлозы и лигнина три к одному, а также лимонной кислотой и Pripol 1017 в качестве связующих агентов. С его помощью они напечатали несколько решеток и цилиндров.

 

 

В одном из экспериментов авторы показали, что из-за анизотропной внутренней структуры при намокании и высушивании пластинки сворачиваются и разворачиваются в заранее известном направлении. Также им удалось воссоздать похожий эффект в 3D-печатных объектах.

 


Другие новости по теме:
14.09.20 - Магнитный насос за $3,89
10.09.20 - В ТПУ разработали новый способ производства карбида вольфрама и других сверхтвердых материалов
02.09.20 - В БелГУ повысили прочность многоэлементных сплавов
31.08.20 - Американцы работают над батареей из ядерных отходов
26.08.20 - Новые достижения в 3D-печати из аэрогеля
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

1113
2

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

135
3

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

135
4

Теоретический анализ космических аппаратов с аэрографитовым солнечным парусом

  Такие аппараты могут летать внутри Солнечной системы и совершать межзвездные путешествия без дополнительной тяги.   Солнечным парусом называют приспособление, которое приводит в движе

130
5

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

129

Анонсы событий