近日，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院與瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)利用3D打印技術(shù)制造出了纖維素含量達(dá)27%的復(fù)雜物體。值得一提的是，該研究成果創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。
據(jù)介紹，之前也有采用含有纖維素墨水材料打印復(fù)雜固體物體的機(jī)構(gòu)，不過(guò)制造出的物體纖維素含量都達(dá)不到如此之高的程度。
科研團(tuán)隊(duì)介紹，因?yàn)槔w維素不喜歡有機(jī)溶劑，利用這一因素，研究人員首先將打印出來(lái)的纖維素物體進(jìn)行了致密化處理，最終使材料中纖維素顆粒的相對(duì)數(shù)量顯著增加；然后將此類物體浸泡在含有光敏塑料前體的溶液中。通過(guò)蒸發(fā)除去溶劑，該塑料前體會(huì)滲入到纖維素基支架中；最后，為了將塑料前體轉(zhuǎn)化為固體塑料，科學(xué)家們將該物體暴露在紫外線下，從而產(chǎn)生了一種復(fù)合材料，纖維素含量達(dá)到了27%。
研究人員表示，根據(jù)采用的塑料前體的類型，還能夠調(diào)整被打印物體的機(jī)械性能，例如彈性和強(qiáng)度，從而讓他們能夠根據(jù)應(yīng)用的不同，打造堅(jiān)硬或柔軟物體。不過(guò)，如果厚度超過(guò)5毫米，被打印部件進(jìn)行致密化會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形。
此外，研究人員們用X射線分析以及機(jī)械測(cè)試法研究了該物體，發(fā)現(xiàn)纖維素納米晶體的排列方式與天然材料中的相似，表明可以控制被打印物體的纖維素微結(jié)構(gòu)，從而制造出與生物系統(tǒng)中微結(jié)構(gòu)類似的材料，如木材。
雖然目前打印的物體尺寸很小，但在很多領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用，例如汽車行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等。
來(lái)源：蓋世汽車網(wǎng)
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