3D tlačiteľná drevná múčka vytvára pri schnutí zložité tvary
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 31. 8. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Pri vytváraní drevených predmetov, ako je napríklad nábytok, sa musí vynaložiť veľa práce, drevo sa musí vyťažiť, ošetriť, narezať do tvaru a upraviť do finálnej podoby. Niektorí vedci tento proces prehodnocujú, pričom výskumníci z Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme predložili mimoriadne kreatívny príklad. Technológia tohto tímu využíva 3D tlač atramentu na báze dreva do plochých tvarov, ktoré sa po vyschnutí zmenia na zložitejšie 3D objekty.
Technológia sa opiera o spôsob, akým môže obsah vody ovplyvniť tvar dreva, napríklad deformáciu stromu po jeho zoťatí a začiatku vysychania. Je to spôsobené konfiguráciou vlákien v materiáli, ktoré sa líšia svojou orientáciou a spôsobujú nerovnomerné zmršťovanie dreva pri odparovaní vlhkosti. Využitím tejto vlastnosti vedci dokázali prísť na spôsob, ako starostlivo manipulovať s týmto procesom morfovania a vytvárať požadované trojrozmerné tvary.
„Deformácia môže byť prekážkou,“ hovorí Doron Kam, postgraduálny študent. „Napadlo nám však, že by sme sa mohli pokúsiť pochopiť tento jav a využiť ho na želané morfovanie“.
Na tento účel sa vzali mikročastice drevného odpadu označované ako „drevná múčka“ a zmiešali sa s nanokryštálmi celulózy a xyloglukánom, čo sú prírodné spojivá nachádzajúce sa v rastlinách, aby sa vytvoril atrament na báze vody. Tento atrament sa dá vytlačiť 3D tlačiarňou do plochého tvaru, pričom čiar smer a rýchlosť tlače diktujú usporiadanie vlákien a nakoniec teda aj 3D tvar, ktorý vysušené drevo nadobudne.
Rýchlosť tlače a dráhy tlače sa dal naprogramovať tak, aby boli vytvorené ploché disky, ktoré sa pretransformujú do sedlovitého tvaru, alebo aby sa vytvorili obdĺžnikové vrstvy, ktoré sa po vyschnutí morfujú do špirály, ktorá sa krúti v smere, aj proti smeru hodinových ručičiek. Tím verí, že ďalším zdokonaľovaním tejto techniky možno vytvoriť ešte zložitejšie tvary.
Jedného dňa si vedci predstavujú vytvorenie tak zložitých predmetov, ako sú stoličky alebo iné kusy nábytku, ktoré by sa mohli dodávať ako ploché štruktúry a morfovať do hotového výrobku, bez potreby šesťhranného kľúča. Tím tiež skúma, ako by sa dal tento proces obrátiť.
„Dúfame, že sa nám podarí ukázať, že za určitých podmienok môžeme tieto prvky urobiť citlivými napríklad na vlhkosť, keď chceme opäť zmeniť tvar objektu“, povedal Eran Sharon, jeden z hlavných riešiteľov projektu, ktorý bol nedávno prezentovaný na stretnutí American Chemical Society.
