Celuloza zrewolucjonizuje technologię druku 3D
Przez wieki celuloza była podstawą najczęściej zadrukowywanego materiału na świecie - papieru. Teraz naukowcy z MIT chcą wykorzystać celulozę do produkcji odnawialnej, biodegradowalnej alternatywy dla polimerów stosowanych do druku 3D.
Technologia druku 3D z roku na rok rozwija się coraz bardziej. Spośród licznych korzyści, warty uwagi jest fakt, że druk 3D pozwala indywidualnie dostosować każdy wykonany produkt.
- Celuloza jest najbardziej rozpowszechnionym polimerem organicznym na świecie. Celuloza jest najważniejszym elementem, który nadaje drewnu jego właściwości mechaniczne. A ponieważ drewno jest tanie, odnawialne i biodegradowalne, jest stosowane w wielu produktach. Celuloza i jej pochodne są stosowane w środkach farmaceutycznych, wyrobach medycznych, jako dodatek do żywności czy materiałów budowlanych - powiedział Sebastian Pattinson, główny autor badań opisanych w "Advanced Materials Technologies".
Zastosowanie celulozy jako materiału do wytwarzania dodatków nie jest niczym nowym - próbowano już tego wielokrotnie. Po podgrzaniu, celuloza rozkłada się termicznie, a ostatecznie staje się płynna - częściowo ze względu na wiązania wodorowe występujące między cząsteczkami celulozy. Zespół naukowców z MIT postanowił spróbować innego podejścia.
Uczeni użyli octanu celulozy, który ma mniejszą liczbę wiązań wodorowych niż celuloza. Octan celulozy jest bezbarwnym termoplastycznym polimerem odpornym na zarysowanie, działanie wody, olejów i tłuszczów, rozpuszczającym się w acetonie. Octan celulozy jest ognioodporny, znajduje powszechne zastosowanie jako materiał konstrukcyjny i antyrefleksyjny, wchodzi w skład lakierów oraz farb drukarskich. Może być wykorzystany także w klasycznym druku 3D FDM, gdy termoplastyczny materiał jest wyciskany przez dysze. Dzięki zastosowaniu octanu celulozy jako materiału do druku 3D, otrzymujemy produkty ognioodporne i znacznie wytrzymalsze od tworzywa ABS czy kwasu polimlekowego (PLA).
W celu wykazania wszechstronności omawianego materiału, zespół Pattinsona dodał małą ilość barwnika przeciwbakteryjnego do tuszu zawierającego octan celulozy. Użyto go do wydrukowania pary szczypiec chirurgicznych o antybakteryjnych właściwościach.
- Zabijamy wszelkie bakterie używając lamp fluorescencyjnych. Takie narzędzie może być użyteczne dla przenośnych stacji medycznych, w których istnieje zapotrzebowanie na narzędzia chirurgiczne, ale nowe komplety są trudno dostępne. Albo jeżeli akurat potrzeba niestandardowych narzędzi, które ot tak jesteśmy w stanie wydrukować - powiedział Pattinson.
Wiele wskazuje, że octan celulozy już niebawem wprowadzi nową jakość do technologii druku 3D.
