Креветки на деревьях, или 3D-печать массивных деталей биополимерами

Нет, в этой статье речь пойдет вовсе не о морепродуктах из Республики Беларусь, а о разработанной сингапурскими учеными методике крупноформатной 3D-печати прочными, дешевыми и экологичными биополимерными композитными материалами на основе целлюлозы и хитина. Рассказываем и показываем, как это работает.Исследователи из Сингапурского университета технологий и дизайна (SUTD) разработали новый экологичный материал для использования в промышленной 3D-печати по технологии робокастинга (Direct Ink Writing). Вязкое вещество под названием FLAM (Fungal-like adhesive material) основано на двух наиболее распространенных в природе биополимерах – целлюлозе и полиацетилглюкозамине, более известном как хитин. Целлюлоза содержится в древесине, а хитин и его производное хитозан обеспечивают жесткость стенок грибных клеток и панцирей различных насекомых и ракообразных, например тех же креветок. Кроме того, хитин обладает высокой химической стойкостью: именно из-за наличия хитина в клеточных стенках грибы плохо перевариваются, а потому считаются диетической пищей.Широкая доступность целлюлозы и хитина делает эти материалы заманчивыми с точки зрения массового производства. Себестоимость FLAM сравнима с ценником на наиболее распространенные пластики, а используемая в экспериментах масса примерно в десять раз дешевле филаментов из ПЛА или АБС. Вещество представляет собой вязкий раствор целлюлозы и хитозана в разбавленной уксусной кислоте с получением гомогенного композиционного материала. Для 3D-печати используется промышленный робот-манипулятор, наносящий FLAM через сопло диaметром 7 мм. Опытная система выстраивает слои толщиной 3 мм с производительностью в районе 2,8 мл/c, то есть скоростью печати порядка 50 мм/c. Свежие слои обдуваются горячим воздухом для выветривания растворителя и отверждения материала. Получаемые изделия прекрасно поддаются механической обработке.Наглядный пример – лопатка ветрогенератора длиной в 1,2 метра и массой 5,2 кг. После 3D-печати половинки лопатки склеили и обмазали все тем же FLAM, а затем отшлифовали. Никакие высокотоксичные или синтетические материалы в процессе не используются, так что технология настолько экологична, насколько это возможно. В настоящее время ученые ищут индустриальных партнеров для внедрения технологии в промышленность. С подробным докладом научной команды можно ознакомиться по этой ссылке, а как это работает, смотрите в ролике: А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.