麻省理工學(xué)院研發(fā)出替代ABS和PLA的纖維素

　　近日，麻省理工學(xué)院的一個(gè)研究項(xiàng)目成功地用纖維素替代常用于3D打印的普通塑料。據(jù)悉，研究工作的目的是提出一種可再生和可生物降解的替代品，用于常用的ABS和PLA打印材料。

　　據(jù)了解，纖維素已被用于最常見的印刷介質(zhì)紙。但到目前為止，將其用作3D打印材料的努力已經(jīng)陷入困境。一個(gè)問題是3D打印需要加熱打印材料以使其可流動(dòng)，但纖維素在加熱時(shí)往往會(huì)分解，部分原因是其氫鍵的破壞。此外，高濃度纖維素溶液中的纖維素分子之間的結(jié)合產(chǎn)生對(duì)3D擠出太粘的聚合物。

　　麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)由博士后研究員Sebastian Pattinson領(lǐng)導(dǎo)。為了克服這些障礙，與醋酸纖維素一起使用，該成分易于制備和廣泛使用，并可在室溫下使用。根據(jù)麻省理工學(xué)院網(wǎng)站上的文章顯示，醋酸纖維素溶解在丙酮中并通過噴嘴擠出。當(dāng)丙酮蒸發(fā)時(shí)，醋酸纖維素固化就位。隨后的可選工藝增加了打印部件的強(qiáng)度。

　　Pattinson在文章中解釋說：“3D打印完成后，我們通過氫氧化鈉處理恢復(fù)氫鍵網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果是打印部分具有比在傳統(tǒng)塑料打印部件中發(fā)現(xiàn)的更大的強(qiáng)度和韌性”。

　　此外，各種方法也可以加速打印過程，例如在物體上吹熱空氣以加速丙酮的蒸發(fā)。

　　為了展示使用纖維素的打印工藝的“化學(xué)通用性”，Pattinson和他的團(tuán)隊(duì)向醋酸纖維素油墨添加了一種抗菌染料，并且3D打印了一套抗菌手術(shù)鑷子。

　　Pattinson指出：“我們展示了當(dāng)您使用熒光燈照亮?xí)r，這些部件會(huì)殺死細(xì)菌。他建議，這種類型的定制工具可用于手術(shù)工具難以獲得的遠(yuǎn)程醫(yī)療，但其對(duì)手術(shù)室則是不理想的選擇。”

　　“纖維素”是賦予木材力學(xué)性能最重要的組成部分，而且由于價(jià)格便宜、可生物降解的特性，同時(shí)，也具有很強(qiáng)的化學(xué)功能。”Pattinson說。“纖維素及其衍生物已經(jīng)用于制藥、醫(yī)療器械、食品添加劑、建筑材料和服裝。許多產(chǎn)品將受益于添加劑制造(3D打印)，從而實(shí)現(xiàn)定制化。”

　　據(jù)悉，該研究由國家科學(xué)基金會(huì)資助。