Uzgoj svoj nameštaj: Naučnici za korak bliže 3D štampanju drveta
Istraživači sa MIT-ja napravili su ozbiljan pomak u procesu koji bi jednog dana mogao da nam omogući da 3D štampom „uzgajamo“ drvo direktno u željenom obliku.
Drvo možda jeste obnovljiv resurs, ali ga mi trošimo mnogo brže nego što je prihvatljivo za njegovu održivost. Seča drveća i njegova prerada nije najefikasniji, a ni ekološki prihvatljiv način za pravljenje nameštaja i građevinskog materijala.
Krčenje šuma ima drastično negativan uticaj na divlje životinje i pogoršava efekte klimatskih promena, a obzirom da naši apetiti ne deluju kao da će se menjati, naše metode za snadbevanje drvetom će izgleda ipak morati.
Pročitajte još na Gradnja.rs:
- Naučnici napravili prozirno drvo pomoću kore pomorandže
- Novi materijal skladišti i emituje toplotu menjajući svoje agregatno stanje
Potencijal za razvoj do 3D struktura
Tokom poslednjih godina, istraživači su se okrenuli „uzgoju“ drveta u laboratoriji. Zapravo, ne celog drveta kao biljke, već isključivo drveta kao materijala.
Tako je tim naučnika sa MIT-ja nedavno demonstrirao novu tehniku zahvaljujući kojoj se u laboratoriji može uzgajati biljni materijal nalik drvetu, ujedno omogućavajući lako podešavanje svojstava poput težine i snage drveta po potrebi.
„Ideja je da ove biljne materijale možete uzgajati u tačno definisanom obliku koji vam je potreban, tako da ne morate da sprovodite bilo kakvu subtraktivnu proizvodnju nakon uzgoja, što smanjuje količinu utrošene energije i proizvedenog otpada. Postoji dosta potencijala da se ovo proširi i razvije do trodimenzionalnih struktura“ – rekla je za New Atlas Ešli Bekvit, vodeća autorka studije.
U jednom od sprovedenih testova tim sa MIT-ja je oblikovao materijal baš u formu pravog stabla.
Kao prvi sprovedeni korak, tim je izolovao ćelije iz listova biljke poznate kao Zinnia elegans. Zatim su ove ćelije kultivisane u tečnom medijumu dva dana pre nego što su prebačene u deblji medijum na bazi gela.
Ova materija je sadržala hranljive materije i dva različita biljna hormona, čiji nivoi su mogli da se podese, kako bi se podesila i fizička i mehanička svojstva materijala.
Sledeći korak je predstavljao 3D štampanje korišćenjem ovog gela sa ćelijama u određeni zadati oblik, na isti način kao što bismo štampali bilo koji plastični predmet.
Nakon tri meseca inkubacije u mraku, materijal se dehidrira i konačni rezultat je prilagođeni predmet napravljen od biljne materije nalik drvetu. U jednom od sprovedenih testova tim je oblikovao materijal baš u formu pravog stabla.
Gustina u zavisnosti od nivoa hormona
Tim je eksperimentisao sa različitim nivoima hormona i otkrio da su niži nivoi doveli do materijala manje gustine, sa zaobljenim otvorenim ćelijama.
Sa druge strane, viši nivoi doveli su do sve manjih i zatvorenijih struktura, veće gustine, zahvaljujući povećanom rastu organskog polimera lignina. Ova razlika se može koristiti kako bi se pravili proizvodi koji su lakši i mekši ili čvršći i jači – i sve to po potrebi.
Proces može da se otpočne sa malim predmetima, pre nego što se na kraju dođe do celih komada nameštaja.
Cilj je da se tehnologija razvije do te mere da se drveni predmeti suštinski mogu proizvoditi 3D štampom i na taj način „uzgajati“ potrebno drvo, umesto da se seče, oblikuje i spaja od drveta koje je dobijeno iz šuma.
Tim navodi da čitav proces može da se otpočne sa malim predmetima, poput tipli ili ukrasnih detalja, pre nego što se na kraju dođe do celih komada nameštaja ili daski za izgradnju.
Kako objašnjavaju američki naučnici, sledeći korak je razraditi ideju kako metod može da se primeni na druge biljke. Tim smatra da bi prilagođavanje procesa za rad sa nečim poput bora moglo da dovede do velikog napretka.
