研究者發(fā)現(xiàn)制造3D打印導(dǎo)電纖維素材料的新方法

為了提高打印速度和分辨率，許多個(gè)人和公司的想法仍舊是制造出更先進(jìn)的3D打印硬件，不過(guò)也有人將目光投向了材料方面。因?yàn)樗麄兠靼?D打印的速度與機(jī)器能夠打印的材料密切相關(guān)。

對(duì)于一個(gè)由瓦倫堡木材科學(xué)中心和查爾默斯技術(shù)大學(xué)化學(xué)與生物工程系的生物聚合物技術(shù)部門(mén)的研究者們組成的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)更是如此。團(tuán)隊(duì)在查爾莫斯大學(xué)生物高聚物技術(shù)專(zhuān)業(yè)教授 Paul Gatenholm的領(lǐng)導(dǎo)下，首次在如何3D打印纖維素上有了重要發(fā)現(xiàn)。

除此之外，團(tuán)隊(duì)還發(fā)得到了一項(xiàng)驚人的成果：他們發(fā)現(xiàn)了一種將碳納米管添加進(jìn)這些纖維素結(jié)構(gòu)中的方法，使用該方法能夠令這種材料具備導(dǎo)電性。

很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，3D打印纖維素都是不切實(shí)際的想法，因?yàn)椴煌谒芰虾徒饘?，纖維素在加熱條件下無(wú)法融化。而市場(chǎng)上大部分3D打印機(jī)的工作方式都是加熱塑料或金屬，使其融化，然后凝固成為新的形態(tài)。很明顯這對(duì)纖維素來(lái)說(shuō)是不可能的。

不過(guò)，研究者曾經(jīng)通過(guò)向等量的水凝膠中添加纖維素納米纖維解決了這一問(wèn)題。水凝膠的水含量在95%至99%之間，允許纖維素在單獨(dú)的層面被打印出來(lái)，然后層層堆積，最終形成三維物體?，F(xiàn)在，碳納米管的添加令研究者能夠制作出這種獨(dú)特的具有導(dǎo)電性的3D打印材料。

“將纖維素的使用與飛速發(fā)展的3D打印技術(shù)相結(jié)合會(huì)給環(huán)境帶來(lái)很大的好處，”P(pán)aul Gatenholm解釋說(shuō)，“纖維素是一種能夠完全降解而且?guī)缀鯚o(wú)限可再生的物質(zhì)，可以通過(guò)生木料制造。它能夠?qū)⒃拘枰尫诺酱髿鈱又械亩趸际`起來(lái)?！?br />

這項(xiàng)技術(shù)的潛力無(wú)可限量。將類(lèi)似纖維素的完全可再生資源與具有導(dǎo)電性的碳納米管相結(jié)合會(huì)開(kāi)啟通向智能電子電路這一全新領(lǐng)域的大門(mén)。

“潛在的應(yīng)用包括傳感器集成與封裝、將人體熱量轉(zhuǎn)化成電能的紡織品和能夠向健康護(hù)理人員傳遞信息的傷口敷料等等，” Paul Gatenholm說(shuō)，“現(xiàn)在，我們的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始嘗試使用纖維素外的另一種材料—木材的生物高聚物?！?br />
在學(xué)校的另一個(gè)單獨(dú)項(xiàng)目中，研究者正在尋找制造上述技術(shù)所需的碳納米管的方法。
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