I materiali legnosi sarebbero normalmente impossibili da lavorare senza una serie di strumenti affilati per manipolarli nella forma desiderata; tuttavia, poiché i ricercatori sono spesso famosi, (specialmente nel settore della stampa 3D), per pensare al di fuori della normale gamma di processi convenzionali il team della Chalmers University of Technology ha trovato un modo per realizzare nuovi prodotti con ciò che è, essenzialmente, polpa di legno Hanno anche aggiunto l’emicellulosa, un componente naturale derivato dalle piante, che agisce come un agente collante.
La creazione di un tale materiale funziona contro l’effettivo codice genetico che il legno contiene, rendendolo duraturo, durevolezza, porosità e forza di torsione. Nella maggior parte dei progetti di costruzione, il legno deve essere maneggiato con una sega o altri strumenti di base. A differenza di molti altri materiali, le opzioni come la fusione o il rimodellamento del legno non sono normalmente disponibili.
Stampa 3D con materiali forestali svedesi sostenibili. Le immagini al microscopio del vero tessuto di legno e la versione stampata in 3D mostrano come i ricercatori hanno imitato l’architettura cellulare del vero legno. La versione stampata è più ampia per facilità di manipolazione e visualizzazione, ma i ricercatori sono in grado di stampare su qualsiasi scala.
“I processi che comportano la conversione, la fabbricazione di prodotti come carta, carta e tessuti, distruggono l’ultrastruttura sottostante o l’architettura delle celle di legno. Ma la nuova tecnologia ora presentata permette al legno di essere, in effetti, cresciuto esattamente nella forma desiderata per il prodotto finale, attraverso il mezzo della stampa 3D “, afferma un recente comunicato stampa relativo alla ricerca di Chalmers.
Mentre ricercatori, sviluppatori e produttori di tutto il mondo continuano a studiare materiali e la scienza di come lavorano con varie tecnologie, in particolare la stampa 3D oggi, è sorprendente come molti tipi diversi di plastica, metalli, fibre, inchiostro e altro possano essere utilizzato per creare geometrie complesse. Anche un materiale unico come il legno è già stato utilizzato per innovazioni come il legno digitale e le trame complesse , la tecnologia degli pneumatici e il legno come alternativa migliore alla plastica.
Con questa nuova ultrastruttura, i ricercatori vedono il potenziale per realizzare una vasta gamma di articoli con il loro inchiostro composito di legno, per includere:
Confezione
Abiti
Mobilia
Prodotti per la cura della salute e della persona
Professor Paul Gatenholm
Una volta messo a posto il materiale, i ricercatori di Chalmers erano pronti a portare il loro progetto al livello successivo mentre iniziarono a usare l’inchiostro per “istruire una stampante 3D” e creare una struttura che mostri i benefici della cellulosa di legno.
“Questo è un passo avanti nella tecnologia di produzione. Ci permette di andare oltre i limiti della natura, per creare nuovi prodotti sostenibili e verdi. Ciò significa che i prodotti che oggi sono già basati sulla foresta possono ora essere stampati in 3D, in un tempo molto più breve. E i metalli e le materie plastiche attualmente utilizzati nella stampa 3D possono essere sostituiti con un’alternativa rinnovabile e sostenibile “, afferma il professor Paul Gatenholm, che ha condotto questa ricerca all’interno del Wallenberg Wood Science Center della Chalmers University of Technology.
Le ramificazioni vanno ben oltre i tipici vantaggi della stampa 3D poiché i prodotti fabbricati con l’inchiostro di legno potrebbero essere creati e quindi “cresciuti su ordine” – e così rapidamente.
“I prodotti di produzione in questo modo potrebbero portare a enormi risparmi in termini di risorse e emissioni nocive”, ha affermato Gatenholm. “Immagina, ad esempio, se potessimo iniziare a stampare la confezione localmente. Significherebbe un’alternativa alle industrie odierne, con un forte ricorso alla plastica e al trasporto generativo di C02. L’imballaggio potrebbe essere progettato e fabbricato per l’ordine senza alcuno spreco.
“Il materiale di origine delle piante è straordinariamente rinnovabile in modo che le materie prime possano essere prodotte sul posto durante i viaggi spaziali più lunghi, o sulla luna o su Marte. Se stai coltivando cibo, ci sarà probabilmente accesso sia a cellulosa che a emicellulosa. “
Una struttura a nido d’ape con particelle solide incapsulate negli spazi vuoti tra le pareti stampate. La cellulosa ha eccellenti proprietà barriera all’ossigeno, il che significa che potrebbe essere un metodo promettente per la creazione di imballaggi ermetici, ad esempio per prodotti alimentari o farmaceutici.
Portando a termine l’innovazione manifatturiera, il gruppo di Gatenholm ha persino creato un nuovo concetto di imballaggio con strutture a nido d’ape che potrebbero fungere da imballaggio ermetico, anche per alimenti o farmaci. Hanno anche progettato prototipi per abbigliamento, prodotti sanitari e altro ancora. Gatenholm prevede anche il potenziale per l’uso dei loro materiali e prodotti nello spazio, con la tecnologia presentata di recente in un’officina dell’Agenzia spaziale europea (ESA). Altri progetti sono anche in lavorazione con Florida Tech e NASA .
“Viaggiare nello spazio ha sempre agito da catalizzatore per lo sviluppo materiale sulla terra”, dice.
