Учени създадоха изкуствен растителен материал за 3D печат на дървесина | IT.dir.bg

17-11-2017 20-11-2018
Учени създадоха изкуствен растителен материал за 3D печат на дървесина
Снимка: Silicon Kingdom Holdings

Учени създадоха изкуствен растителен материал за 3D печат на дървесина

"Идеята е, че можете да отглеждате тези растителни материали с точно такава форма, каквато ви е необходима, което намалява количеството енергия и отпадъци", казва Ашли Бекуит, водещ автор на изследването

| Редактор: Аделина Томова 5 2933

Изсичането на дървета и обработката на дървесина не е най-ефективният или екологичен начин за производство на мебели или строителни материали. Учени от Масачузетския технологичен институт в САЩ са направили пробив в процес, който един ден може да позволи да се отглежда и отпечатва дървесина в 3D формат директно във формата на мебели и други предмети, пише сайтът Ню атлас.

Дървесината може и да е възобновяем ресурс, но хората я използват много по-бързо, отколкото я възстановяват. Обезлесяването оказва драстично въздействие върху дивата природа и засилва последиците от изменението на климата. Тъй като апетитът на човечеството за дървени продукти вероятно няма да се промени, са нужни иновации в методите за получаването им.

През последните години изследователите се насочиха към отглеждането на дървесина в лаборатория. Сега екипът от Масачузетския технологичен институт демонстрира нова техника, която позволява отглеждането на растителен материал, подобен на дървесина, в лабораторни условия, като същевременно дава възможност за лесно настройване на свойства като тегло и здравина според нуждите.

"Идеята е, че можете да отглеждате тези растителни материали с точно такава форма, каквато ви е необходима, което намалява количеството енергия и отпадъци", казва Ашли Бекуит, водещ автор на изследването.

За целите му екипът първо е изолирал клетки от листата на растението Циния елеганс (Zinnia elegans). След това клетките са култивирани в течна среда в продължение на два дни, преди да бъдат прехвърлени в по-плътна, базирана на гел среда. Тя съдържа хранителни вещества и два различни растителни хормона, чиито нива могат да се променят, за да се настроят физическите и механичните свойства на материала.

След това екипът е отпечатал на 3D принтер въпросния гел в определена форма, по същия начин, по който се принтира триизмерен пластмасов предмет. След три месеца инкубация на тъмно материалът се дехидратира и крайният резултат е предмет, изработен от растителна материя, наподобяваща дървесина.

Екипът е експериментирал с различни нива на хормоните и е установил, че по-ниските нива водят до получаването на материал с по-ниска плътност, а по-високите - до образуването на по-малки, по-плътни структури, които са по-твърди благодарение на засиления растеж на органичния полимер лигнин. Тази разлика би могла да се използва за създаване на продукти, които са по-меки и по-леки или по-здрави и по-твърди, в зависимост от нуждите.

В крайна сметка целта е технологията да се развие до степен, при която дървените предмети да могат да бъдат основно 3D принтирани и отглеждани, вместо да бъдат изрязвани, оформяни и съединявани от по-големи парчета дървесина, получени при отсичането на дървета. Процесът може да започне с малки дървени предмети като дюбели или декоративни елементи, преди евентуално да се премине към мебели или плоскости за строителство.

Следващата цел на екипа е да установи как методът да се приложи към други растения, например бор, който, за разлика от цинията, се използва за добив на дървесина.

Учени създадоха изкуствен растителен материал за 3D печат на дървесина

Учени създадоха изкуствен растителен материал за 3D печат на дървесина

"Идеята е, че можете да отглеждате тези растителни материали с точно такава форма, каквато ви е необходима, което намалява количеството енергия и отпадъци", казва Ашли Бекуит, водещ автор на изследването

| Редактор : Аделина Томова 5 2933 Снимка: Silicon Kingdom Holdings

Изсичането на дървета и обработката на дървесина не е най-ефективният или екологичен начин за производство на мебели или строителни материали. Учени от Масачузетския технологичен институт в САЩ са направили пробив в процес, който един ден може да позволи да се отглежда и отпечатва дървесина в 3D формат директно във формата на мебели и други предмети, пише сайтът Ню атлас.

Дървесината може и да е възобновяем ресурс, но хората я използват много по-бързо, отколкото я възстановяват. Обезлесяването оказва драстично въздействие върху дивата природа и засилва последиците от изменението на климата. Тъй като апетитът на човечеството за дървени продукти вероятно няма да се промени, са нужни иновации в методите за получаването им.

През последните години изследователите се насочиха към отглеждането на дървесина в лаборатория. Сега екипът от Масачузетския технологичен институт демонстрира нова техника, която позволява отглеждането на растителен материал, подобен на дървесина, в лабораторни условия, като същевременно дава възможност за лесно настройване на свойства като тегло и здравина според нуждите.

"Идеята е, че можете да отглеждате тези растителни материали с точно такава форма, каквато ви е необходима, което намалява количеството енергия и отпадъци", казва Ашли Бекуит, водещ автор на изследването.

За целите му екипът първо е изолирал клетки от листата на растението Циния елеганс (Zinnia elegans). След това клетките са култивирани в течна среда в продължение на два дни, преди да бъдат прехвърлени в по-плътна, базирана на гел среда. Тя съдържа хранителни вещества и два различни растителни хормона, чиито нива могат да се променят, за да се настроят физическите и механичните свойства на материала.

След това екипът е отпечатал на 3D принтер въпросния гел в определена форма, по същия начин, по който се принтира триизмерен пластмасов предмет. След три месеца инкубация на тъмно материалът се дехидратира и крайният резултат е предмет, изработен от растителна материя, наподобяваща дървесина.

Екипът е експериментирал с различни нива на хормоните и е установил, че по-ниските нива водят до получаването на материал с по-ниска плътност, а по-високите - до образуването на по-малки, по-плътни структури, които са по-твърди благодарение на засиления растеж на органичния полимер лигнин. Тази разлика би могла да се използва за създаване на продукти, които са по-меки и по-леки или по-здрави и по-твърди, в зависимост от нуждите.

В крайна сметка целта е технологията да се развие до степен, при която дървените предмети да могат да бъдат основно 3D принтирани и отглеждани, вместо да бъдат изрязвани, оформяни и съединявани от по-големи парчета дървесина, получени при отсичането на дървета. Процесът може да започне с малки дървени предмети като дюбели или декоративни елементи, преди евентуално да се премине към мебели или плоскости за строителство.

Следващата цел на екипа е да установи как методът да се приложи към други растения, например бор, който, за разлика от цинията, се използва за добив на дървесина.