科學家展示新技術:可打印的木粉在乾燥時形成複雜的形狀

製作傢具等木製物品需要大量的工作,需要對木材進行採伐、處理、切割成型和加工。一些科學家正在重新思考這一過程,並取得了一些有趣的成果,耶路撒冷希伯來大學的研究人員提出了一個特別有創意的例子。該團隊的技術是將木質墨水3D打印成平面形狀,然後在乾燥后變形為更複雜的3D形狀。

B1GUJG3}27I9VWAH7L(]V`L.png

這項技術的關鍵在於水的含量可以影響木材的形狀,例如一棵樹在被砍伐后開始變干時的變形。這是由於材料中纖維的配置,它們的方向不同,導致木材在水分蒸發時以非均勻的方式收縮。通過利用這一特性,科學家們能夠想出一種方法來仔細操縱這一變形過程,以產生所需的3D形狀。

本周在美國化學學會的一次會議上介紹這項工作的研究生Doron Kam說:“扭曲可能是一個障礙。但我們認為我們可以嘗試了解這種現象,並將其駕馭為一種理想的變形。”

研究人員取出被描述為“木粉”的木材廢料微粒,並與纖維素納米晶體和木聚糖(在植物中發現的天然粘合劑)混合,以形成一種水基墨水。這種墨水可以被3D打印機擠壓成平面形狀,線條的方向和打印的速度決定了纖維的排列,並最終決定了乾燥的木材將採取的3D形式。

打印速度和打印路徑可以被編程,以創建扁平的圓盤,變形為類似Pringle 的馬鞍形物體,或者創建矩形層,在乾燥后變形為螺旋形,在順時針和逆時針方向上扭曲。該團隊相信,隨着該技術的進一步完善,可以創造出更複雜的形狀。

科學家們設想在未來創造出像椅子或其他傢具一樣複雜的物體,這些物體可以作為扁平包裝的結構運輸,並變形為成品,不需要六角扳手。該團隊還在探索這一過程如何被逆轉。

該項目的主要研究人員之一Eran Sharon說:“我們希望表明,在某些條件下,當我們想再次改變一個物體的形狀時,我們可以使這些元素有反應–例如對濕度的反應。”

(0)
上一篇 2022-08-24 11:05
下一篇 2022-08-24 11:05

相关推荐