3D printet objekter af cellulose

Svenske forskere udvikler processer for 3D print for cellulose nanofibriler

Der er i øjeblikket en række vigtige områder, hvor der i investeres en masse udviklingsarbejde inden for 3D print og additiv fremstilling.
For eksempel er der på nuværende tidspunkt markant større anlæg på markedet, hvilket i fremtiden skal muliggøre nye anvendelsesmuligheder for generativ produktion af store mængder komponenter og arkitektoniske strukturer.
Samtidig foregår der en miniaturisering af teknologier til medicinske applikationer inden for bioprint. For første gang er det lykkedes forskere fra Chalmers Teknologiske Universitet i Stockholm, at producere et objekt lavet af ren cellulose med en bioprinter. Dette var ikke muligt indtil nu, fordi cellulose ikke flyder som andre materialer under påvirkning af varme.

Forskere blander cellulose nanofibriler med hydrogel

Ren cellulose er særlig vigtig for medicinske anvendelser, fordi den er biokompatibel og normalt ikke forårsager allergiske reaktioner i menneskekroppen. Derfor er sårforbindelser eller hudimplantater fremstillet af ren cellulose, allerede tilgængelige på markedet i dag.

For at behandle cellulosen i 3D-printeren, valgte forskningsteamet omkring Paul Gatenholm en særlig tilgang. De blandede cellulose nanofibrillerne med hydrogel, som består af 95-99% vand. På denne måde var det muligt at printe materialet tredimensionelt med en bioprinter, additivt fremstillet objekter. Udfordringen var så at få vandet ud af objektet uden at det kollapsede. Til dette formål udviklede forskerne en særlig frysetørringsproces, hvor objektet først blev frosset, og vandet blev derefter fjernet i flere trin.

Herefter har forskerne udført testserier, for at gøre cellulose-gelen elektrisk ledende i en blanding med carbon nanorør. Kombinationen af ​​ledende og ikke-ledende områder, ville skabe tredimensionale kredsløb, der kunne bruges til f.eks. at lagre data i sårforbindinger eller udføre mange forskellige funktioner i tekstilsektoren.

Detaljeret forskningsrapport på: www.chalmers.se

Foto: Miniature stol fremstillet af ren cellulose (kilde: Chalmer University of Technology, foto: Peter Widing)

 

Kilde