Træprodukter direkte fra printeren

Bæredygtige, grønne produkter, der bliver printet ud. Det lyder som fiktion, men er den skinbarlige virkelighed, efter at det er lykkedes forskere ved Chalmers Teknologiske Universitet i Sverige at efterligne træs ”ultrastruktur” i 3D-printerblæk.

Forskerholdet har tidligere haft succes med at forvandle træmasse til en gel af nanocellulose og lave 3D-printerblæk ud af det. Nu er næste gennembrud en realitet: Ved at tilføje hemicellulose til nanocellulose-gelen bliver gelen stærkere og mere brugbar, og fordi blækket er baseret på træs naturlige, cellulære arkitektur, kan forskerne nu styre cellernes retning og form og på den måde “fange” de nyttige egenskaber ved naturligt træ.

Ved at tolke træets genetiske kode og digitalisere den, kan forskerne simpelthen instruere 3D-printeren, så den kan kontrollere ”væksten” og fuldt ud efterligne den ønskede ultrastruktur, som træet har.

Vækst foregår i printeren – ikke i skoven

Den måde, hvorpå træ vokser, styres af dens genetiske kode, og træet har unikke egenskaber med hensyn til porøsitet og stivhed. Men træ har begrænsninger, når det kommer til forarbejdning. I modsætning til metaller og plast kan det ikke smeltes og nemt omformes, men skal i stedet saves, høvles eller drejes.

Processer, der konverterer træ til papir, pap og tekstiler, ødelægger den underliggende træcellearkitektur. Med den nye teknologi fungerer det, som om et træ voksede – men væksten foregår i en 3D-printer og i nøjagtig den form, der ønskes for det endelige produkt.

”Det er et gennembrud inden for produktionsteknologi. Det giver os mulighed for at bevæge os ud over naturens grænser og skabe nye bæredygtige, grønne produkter. Det betyder, at de produkter, der allerede er skovbaserede i dag, nu kan 3D-printes på meget kortere tid. Og metaller og plast, der i øjeblikket bruges i 3D-udskrivning, kan erstattes med et vedvarende, bæredygtigt alternativ, ”siger professor Paul Gatenholm, forskningsleder på Chalmers’ Wallenberg Wood Science Center.

Mindre plast og forurenende transport

Den nye teknologi åbner et helt nyt område med muligheder.

Paul Gatenholms gruppe har allerede udviklet en prototype til et innovativt emballagekoncept, som kan bruges til lufttæt emballage til fødevarer eller farmaceutiske midler.

“Fremstilling af produkter på denne måde kan føre til store besparelser med hensyn til ressourcer og skadelige emissioner,” siger han. ”Forestil dig for eksempel, hvis vi kunne begynde at udskrive emballage lokalt. Det ville betyde et alternativ til nutidens industrier med stærk afhængighed af plast og C02-genererende transport. Emballagen ville kunne designes og fremstilles på bestilling uden spild ”.

Forskergruppen er desuden i gang med at udvikle prototyper til sundhedsprodukter, beklædning og rumteknologi.

Kilde: Science Direct