Odnawialny materiał do drukowania 3D

Fot. Pixabay CC0

Zespół z Narodowego Laboratorium Oak Ridge w Departamencie Energii opracował sposób na odnawialny surowiec do druku 3D, opierając się na ligninie - nietrwałym produkcie ubocznego biorafinerii. To kolejne osiągnięcie ORNL w zakresie obniżania kosztów bioproduktów. Składając się aż w 50 procentach z ligniny, nowy materiał doskonale nadaje się do zastosowania w druku 3D.

Lignina jest składnikiem roślin nadającym im sztywność. Co więcej, sprawia, że biomasa jest odporna na rozkład do dających się wykorzystać produktów. Amit Naskar, kierownik projektu ORNL, powiedział: "Znalezienie nowych zastosowań ligniny może poprawić ekonomikę całego procesu biorefiningu".

W czasie badań naukowcy połączyli ligninę w stanie stopionym z konwencjonalnym tworzywem sztucznym, nylonem o niskiej temperaturze topnienia i włóknem węglowym. Wszystko po to, aby stworzyć kompozyt o właściwościach odpowiednich do drukowania, a także mechanicznych. Cały proces jest trudny, bowiem lignina łatwo się zwęgla. Można ją zatem ogrzewać tylko do określonej temperatury w celu zmiękczenia i wytłaczania z dyszy drukującej 3D. Jeśli byłaby ona zbyt długo wystawiona na ciepło, stałaby się za lepka.

Kiedy jednak badacze połączyli ligninę z nylonem, odkryli coś zaskakującego: lepkość stopu zmniejszyła się. Materiał nylonowo-ligninowy był wytrzymały na rozciąganie, podobnie jak sam nylon i miał niższą lepkość niż tradycyjne materiały. Ngoc Nguyen z ORNL wyjaśnia: "Strukturalne właściwości ligniny mają kluczowe znaczenie dla zwiększenia możliwości druku 3D materiałów".

Moe Khaleel, dyrektor działu energii i nauki o środowisku w laboratorium."Światowe zdolności ORNL w zakresie charakteryzacji i syntezy materiałów są niezbędne, aby sprostać wyzwaniu przekształcania produktów ubocznych, takich jak lignina, generując jednocześnie potencjalne nowe źródła przychodów dla przemysłu i tworząc odnawialne kompozyty do zaawansowanej produkcji".

(KB)