Materiali proteici della seta simili alla pelle fabbricati in modo additivo
GLI SCIENZIATI STAMPANO IN 3D PRODOTTI IN PELLE BIODEGRADABILI FATTI DI SETA
Oltre a provenire da una fonte sostenibile, il materiale è interamente riciclabile e biodegradabile, il tutto offrendo proprietà meccaniche paragonabili a quelle della vera pelle. Gli scienziati hanno già utilizzato la loro nuova formulazione per stampare in 3D una borsa utilizzabile, con altri prodotti di consumo alla moda anche in cantiere.
Fiorenzo Omenetto, coautore dello studio, spiega: “Il nostro lavoro è incentrato sull’uso di materiali di derivazione naturale che riducono al minimo l’uso di sostanze chimiche tossiche mantenendo le prestazioni dei materiali, in modo da fornire alternative per prodotti comunemente e ampiamente usato oggi. “
La pelle è caratterizzata dalla sua durata e flessibilità. Un punto fermo nell’industria della moda, il materiale viene solitamente creato abbronzando le pelli di animali come i bovini. Per quanto sia utile, l’approvvigionamento di pelle purtroppo non è molto rispettoso dell’ambiente, poiché gli allevamenti di bestiame occupano grandi quantità di terra mentre richiedono tonnellate di acqua ogni anno (per non parlare dell’etica della macellazione di massa).
Oltre a questo, le mucche stesse producono un’abbondanza di metano, che ha più di 80 volte il potere riscaldante dell’anidride carbonica, con il risultato che gli orsi polari devono fare una nuotata.
C’è anche la questione della lavorazione della pelle, che si basa su sostanze chimiche aggressive per produrre il prodotto finale. L’elenco non esaustivo di agenti abbronzanti include sali di cromo, formaldeide e una gamma di oli pesanti, che possono avere effetti dannosi su flora e fauna.
Quindi non è difficile capire come potrebbe essere necessario trovare alternative più ecologiche. La seta da sola non è come la pelle, ma il team di Tufts ha trovato un modo per lavorare la seta per renderla più forte, più resistente e compatibile con una stampante 3D ad estrusione pneumatica personalizzata. Il sistema stesso presentava un gantry CNC a 3 assi, un piano di stampa 1 m x 1 m e un controller per valvola di erogazione Nordson EFD ValveMate .
Il processo di formulazione prevedeva la miscelazione delle fibre di seta dai bozzoli dei bachi da seta in una miscela simile al fango. Scomposte nei loro componenti proteici di base, le fibre sono state quindi miscelate con un plastificante e un addensante per gomma vegetale, che hanno conferito al materiale risultante la sua estrudibilità. Per aggiungere forza al materiale, gli scienziati hanno anche integrato uno strato di base di chitosano, lo zucchero che conferisce agli esoscheletri dei molluschi la loro durezza. Soprattutto, il processo si basa solo su sostanze chimiche delicate e può essere eseguito in un ambiente di laboratorio standard.
Omenetto aggiunge: “Utilizzando la seta, così come la cellulosa da scarti tessili e agricoli e il chitosano da scarti di molluschi, e tutte le sostanze chimiche relativamente delicate utilizzate per combinarli, stiamo facendo progressi verso il nostro obiettivo”.
Secondo lo studio, il materiale finale simile alla pelle può essere stampato in 3D in quasi tutte le geometrie, con dimensioni delle caratteristiche che vanno da 0,25 mm a 5 mm. Con un po ‘di armeggiare, il materiale può anche essere depositato con diverse flessibilità e opacità, prestandosi a un’ampia varietà di applicazioni di moda. Una volta raggiunta la fine della sua vita utile, il materiale può anche essere riciclato nuovamente in una miscela setosa per il riutilizzo, o scartato del tutto poiché è completamente biodegradabile.
Ulteriori dettagli dello studio possono essere trovati nel documento intitolato ” Materiali proteici della seta simili alla pelle fabbricati in modo additivo “. È coautore di Fiorenzo Omenetto e altri
