Forscher der Universität Freiburg haben möglicherweise einen Weg gefunden, den 3D-Druck etwas umweltfreundlicher zu machen – indem sie mit einem neuen Material drucken, das sich am besten als Biopaste auf Holzbasis beschreiben lässt. Denn wer braucht schon langweilige, nicht nachhaltige Kunststoffe, wenn es eine Alternative gibt, die beeindruckend gut funktioniert und aus den Holzbiopolymeren Zellulose und Lignin besteht?
Marie-Pierre Laborie, der leitende Forscher des Projekts, sagte gegenüber Digital Trends, dass die Erstellung des druckbaren Materials unkompliziert sei. „Wir geben jede Komponente, ein Derivat auf Zellulosebasis und Lignin, in eine Lösung und mischen die beiden … um eine Art Paste mit hohem Feststoffgehalt zu bilden“, sagte Laborie. „Bei einem bestimmten Feststoffgehalt und einer bestimmten Zusammensetzung behalten wir das lyotrope flüssigkristalline Verhalten des Cellulosederivats bei. Dies erleichtert die Verarbeitung der Paste. Die Paste verfestigt sich dann dank der stabilisierenden Wirkung des Lignins beim 3D-Druck.“
Für diejenigen, die damit nicht vertraut sind, handelt es sich bei Lignin um eine Klasse komplexer organischer Polymere, die die Zellwände von Pflanzen stärken und dafür sorgen, dass sie holzig werden (oder „verholzen“, um die richtige Terminologie zu verwenden). Dieser Mechanismus hilft Pflanzen, sich vor Wind und Schädlingen zu schützen. Doch so wichtig dieses Polymer für Pflanzen ist, es bleibt bei der Papierherstellung als Abfallprodukt auf der Strecke. Es konnte daher ohne großen Aufwand in eine Biopaste umgewandelt werden.
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Bisher verwendeten die Forscher im Projekt Lignin, das aus Buchen stammt, um ihre Biopaste herzustellen. Sie haben herausgefunden, dass es möglich ist, die Eigenschaften des Endprodukts zu verändern, indem es je nach Änderungen wie dem Verhältnis der in der Paste verwendeten Materialien entweder steifer oder flexibler wird. Sie weisen jedoch darauf hin, dass sich eine größere Veränderung ergeben könnte, wenn das Lignin aus anderen Pflanzen gewonnen würde, die über eigene Eigenschaften verfügen. Diese Forschung ist noch nicht abgeschlossen.
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Laborie sagte, dass die Forscher derzeit „dabei sind, verschiedene Eigenschaften der gedruckten Objekte zu untersuchen, wie z biologische Abbaubarkeit, mechanische Leistung usw., um mögliche Anwendungen zu bewerten.“ Dazu arbeiten sie mit einem Forschungsteam zusammen mit Sitz in Frankreich.
Werden Sie Ihren vorhandenen 3D-Drucker in den nächsten Monaten durch einen nachhaltigeren ersetzen? Wahrscheinlich nicht. Aber da der 3D-Druck immer beliebter wird weit verbreitet in Bereichen wie dem Baugewerbe, werden umweltfreundlichere Lösungen wie diese wichtiger denn je.
Ein Artikel, der diese Forschung beschreibt, wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Angewandte Biomaterialien.
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