水稻研究人员利用自己的天然成分开发3D打印木材

莱斯大学的研究人员已经释放了使用3D打印制造可持续木结构的潜力，为传统制造方法提供了一种更环保的替代方案。

木材历来受到成型过程中产生的浪费做法的损害，推高了成本和环境影响。现在，莱斯大学材料科学和纳米工程的研究人员开发了一种由木质素和纤维素制成的无添加剂的水性油墨，木质素和纤维素是木材的基本组成部分。这种墨水可用于通过一种称为直接墨水书写的 3D 打印技术来生产建筑上复杂的木结构。

这项工作最近发表在《科学进展》杂志上。

“直接用自己的天然成分创造木结构的能力为更加环保和创新的未来奠定了基础，”莱斯大学材料科学和纳米工程助理研究教授穆罕默德·拉赫曼说。“它预示着可持续3D打印木结构的新时代。

其影响是深远的，可能会彻底改变家具和建筑等行业。

“与以前的尝试不同，这种方法专门使用纳米级木材部件进行3D打印，标志着该领域的重大进步，”Benjamin M.和Mary Greenwood Anderson工程学教授，材料科学和纳米工程教授兼主席Pulickel Ajayan说。

该研究的主要合著者M.S.H Thakur和Chen Shi表示，该大学的研究重点是通过调整木质素，纤维素纳米纤维和纳米晶体的比例来优化墨水的成分，同时保持天然木质素 – 纤维素平衡。

尽管木质素是地球上最丰富的生物聚合物之一，但它是工业中价值最低的产品，橡树岭国家实验室的项目合作者和高级研发人员Amit Naskar指出。

打印后，进行了综合分析，以评估3D打印木材的表面和内部结构，并将其与天然木材进行比较。其回报不仅在质地上与天然木材非常相似，而且在香味和强度上也表现出相似之处。

此外，还进行了机械测试以评估抗压强度和弯曲强度，揭示了超过天然轻木的有希望的结果。

该研究得到了赖斯和赖斯共享设备管理局以及美国能源部科学办公室、基础能源科学和工程部FWPERKCK60的支持。