Новый материал для 3D-печати от итальянского дизайнера – молотый кофе

На рынке появляется все больше новых 3D-принтеров, и уже не далек тот час, когда производители будут больше сосредоточены не на самих принтерах, а на материалах для 3D-печати и их совершенствовании. В настоящее время мы по-прежнему сильно ограничены в технологиях, которые пока не позволяют нам создавать предметы из тех материалов, которые нам больше нравятся. К примеру, современные 3D-принтеры потребительского уровня дают возможность печатать лишь несколькими вариантами пластика и еще несколькими нейлоноподобными материалами, и, в целом, большинство 3D-принтеров сегодня дальше этого не идет.

Но не думаю, что кто-то станет спорить с тем, что возможность печатать любыми материалами, включая металлы, резины, керамику, дерево и многие другие - это всего лишь вопрос времени, которое еще просто не настало.

Итальянский дизайнер и инженер Франческо Пачелли надеется приблизить наступление эры потребительской 3D-печати самыми разными материалами. После окончания Политехнического университета Милана, который специализируется на проектировании изделий и материаловедении, он решил вместе с одним из своих профессоров (Маринелла Леви) открыть лабораторию при университете. В этой лаборатории исследователи могут проводить научные исследования в области 3D-печати, используя свое инженерное и дизайнерское образование.

Пачелли давно уже питал большой интерес к 3D-печати, и идея разрабатывать новые материалы для этой технологии ему очень понравилась, поэтому и стал работать в этом направлении.

Недавно Пачелли узнал о конкурсе, который называется «Ceramic Futures» («Будущее керамики»), организованный тремя европейскими школами дизайна. Все проекты, участвующие в конкурсе, будут представлены на ярмарке в итальянском городе Болонья в сентябре этого года.

Композитный материал Пачелли из кофе и глины

Пачелли решил участвовать в конкурсе, создав проект специально для конкурса «Ceramic Futures», который он назвал «To Eat». Суть его работы заключается в создании 3D-печатных блоков и модулей, состоящих из сложных структур с использованием материалов на основе глины в сочетании с переработанными пищевыми отходами. «Я провел несколько экспериментов с самим материалом, смешивая порошок глины с пищевыми отходами, такими как молотый кофе, сушеные очистки фруктов, сушеные овощи и пищевая бумажная упаковка, получая каждый раз различные составы и свойства для каждого материала, - говорит Пачелли. - На данный момент я могу печатать на 3D-принтере только материалом на основе молотого кофе и глины, потому что только молотые зерна кофе могут проходить через сопло экструдера, не забивая его».

Идея этого проекта заключается в переработке пищевых отходов и сокращения постобработки самих отходов. Пока это немного проблематично, поскольку отходы, не смолотые в порошок, не проходят сопло экструдера. Для того чтобы сделать отходы пригодными для печати, их необходимо дополнительно обрабатывать (молоть). Тем не менее, Пачелли начал работать с композитным материалом, состоящим из молотых кофейных бобов и глины.

Композитный материал Пачелли из кофе и глины

Удивительно, но добавив молотый кофе в глину, он получил материал, которым гораздо легче печатать, чем просто глиной без добавок. «Я добился более точного укладывания при печати материалом из кофе и глины, чем просто глиной, так как кофе делает этот материал менее клейким, и экструдируемые слои меньше подвержены влиянию проходящего над ними сопла, - утверждает Пачелли. - Я думаю, это связано с упаковкой атомов порошка кофе при проходе через сопло диаметром 4 мм, но я не могу сказать это наверняка, нужно исследовать это немного больше».

Пачелли провел опыты, и ему удалось успешно печатать, используя композит как с красной глиной, так и с белой. На видео ниже вы можете увидеть, как Пачелли печатает на принтере своим композитным материалом на основе кофе и глины.

После завершения 3D-печати объекта из глины с добавлением кофе его необходимо обжечь в печи при температуре более чем 1000° C, для того чтобы высушить материал и сделать его более прочным. На таких сверхвысоких температурах органические компоненты (в данном случае кофе) сжигаются. Оставшийся обожженный материал чрезвычайно легкий и пористый по сравнению с обычной керамикой. «Этот материал может применяться, когда требуется малый вес конструкции и тепловое сопротивление», - объяснил Пачелли.

Пачелли планирует продолжить работу по разработкам новых материалов. Люди хотят иметь возможность печатать изделия из материалов, которые сделают их наиболее полезными и удобными, и поэтому, чем больше новых 3D-печатных материалов будет изобретено, тем лучше.

Обожжённый кусок композитного материала на основе глины и кофе

Оставляйте Ваши комментарии под статьей, подписывайтесь на новости и следите за развитием индустрии вместе с нами.

Распечатанные на 3D-принтере модули из глины с добавлением кофе

Статья подготовлена для 3DToday.ru