3D-принтер вместо лесосеки – не фантастика, а близкая реальность

Несколько лет назад исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) создали чернила для 3D-печати на основе древесины, разработав технологию преобразования древесной массы в наноцеллюлозный гель.

Теперь группа ученых под руководством Пола Гатенхольма сделала еще один большой шаг в направлении создания технологии производства древесных материалов методом 3D-печати.

Исследователи разработали платформу, которая имитирует биогенез древесины (биогенез – образование органических соединений живыми организмами), что дает возможность изготавливать материалы, обладающие такими свойствами натуральной древесины, как пористость, прочность на кручение и твердость.

Ученые оцифровали геном древесины и заменили его G-кодом - стандартным языком программирования, используемым многими 3D-принтерами для управления процессом печати. Таким образом, теперь при печати можно контролировать расположение нанофибрилл целлюлозы, что позволяет воспроизвести желаемую ультраструктуру древесины и фактически «вырастить» древесину, но в гораздо более короткие сроки, нежели это происходит в естественных условиях. Кроме того, конечный продукт изготавливается непосредственно в процессе печати и не требует последующей механической обработки.

Группа Пола Гатенхольма уже создала прототип инновационного упаковочного материала: ученые распечатали сотовые структуры, а затем заполнили ячейки твердыми частицами. Гатенхольм подчеркивает, что новая технология может дать огромную экономию ресурсов и сократить вредные выбросы: «Представьте себе, что мы сможем печатать упаковку на месте. Это стало бы серьезной альтернативой существующей ныне упаковочной отрасли с ее сильной зависимостью от пластиков, и исключило бы необходимость транспортировки упаковочных материалов. Упаковку можно будет проектировать и изготавливать на заказ, причем производство это будет безотходным».

Область применения «печатной» древесины чрезвычайно широка: от производства мебели, одежды и уже упомянутой упаковки, до изготовления товаров медицинского назначения и многого другого.