バイオ精製所の廃棄物は3Dプリントに利用できる

バイオ精製所の廃棄物は3Dプリントに利用できる
出典: 平安ファイナンスネットワーク

米国エネルギー省の研究者らは、バイオ精製産業の副産物であるリグニンを、3Dプリントプロセスに適した新しい複合材料の一部として使用した。科学者たちは、産業廃棄物を他の目的に使用する代わりに、廃棄物を削減する方法を常に模索しています。米国エネルギー省オークリッジ国立研究所(ORNL)の研究者らは、付加製造に適した新しい複合材料を開発することで、処理が難しいバイオ精製副産物リグニンの利用を可能にした。



研究者らは、リグニンはバイオマスの加工の際に残ったものであると述べている。この物質は植物に剛性を与え、バイオマスを分解に対して耐性のあるものにします。彼らはORNLのニュースリリースで自分たちの研究について説明した。 Atlantic Design & Manufacturing は、東海岸を代表する設計エンジニア向けの見本市で、FedEx、GE Appliances、Procter & Gamble など数百の企業による最新の 3D 印刷、自動化、CAD/CAM ソフトウェアが紹介されます。

ORNLの科学者らは、融解安定性のある広葉樹リグニンを他の材料(従来のプラスチック、低融点ナイロン、炭素繊維)と組み合わせ、印刷工程中の押し出しと層間溶接強度に適した特性を持つ複合材料を作成したと発表している。 ORNLのエネルギー・環境科学部門の副研究室長であるモー・ハリール氏は、この複合材は優れた機械的特性も備えていると述べた。研究者らは、その研究の詳細を記した論文を「サイエンス・アドバンス」誌に発表した。

「ORNLの世界クラスの材料特性評価と合成の能力は、リグニンなどの副産物を副産物に変換し、業界に新たな収益源を創出し、先進的な製造のための新しい再生可能な複合材料を作成するという課題にとって極めて重要です」と彼は語った。

研究者らは、チームの研究には課題がなかったわけではないと述べた。リグニンは扱いやすい素材ではありません。簡単に加熱できますが、一定の温度まで加熱すると柔らかくなり、3D プリントのノズルから押し出されます。これは、長時間高温にさらされるとリグニンの粘度が大幅に増加し、押し出すのに適さないほど濃くなるためだと彼らは言う。

研究チームは、リグニンとナイロンを組み合わせることで3Dプリント複合材料の開発に成功した。驚いたことに、この組み合わせにより複合材の室温での剛性が増し、溶融粘度が減少することがわかりました、とプロジェクトを率いたアミット・ナスカー氏は語った。さらに、リグニンナイロン素材はナイロン単体と同様の引張強度を持ち、実際、ABS や高衝撃性ポリスチレンなどの従来の 3D プリントポリマーよりも粘度が低くなっています。

この物質の組み合わせがなぜ反応したのかを理解するために、科学者たちは高中性子束同位体炉での中性子散乱を通じてその分子構造を研究し、ORNLのナノスケール物質科学センターで高度な顕微鏡を使用しました。ナスカー氏は、リグニンとナイロンの組み合わせは「複合材料に対してほぼ潤滑効果または可塑化効果を持つようだ」と発見したと述べた。実際、構造的特徴を研究することで、チームは材料の3Dプリント性を向上させることができたとORNLのもう一人の協力者であるゴック・グエン氏は語った。

具体的には、重量比で40~50パーセントという高い割合のリグニンと4~16パーセントの炭素繊維を混合した。リグニン含有率はリグニン印刷の探求における新たな成果を表すものだとグエン氏は語った。研究者らによると、その結果、より容易に加熱され、より速く流れ、より迅速に印刷でき、より強力な製品を生産できる複合材料が生まれたという。

ORNLチームはリグニン・ナイロン複合材料の特許を申請しており、材料の改良を続け、他の加工方法も模索する予定だと研究者らは述べた。エリザベス・モンタルバーノは、20 年間テクノロジーと文化について執筆してきたフリーランスのライターです。彼女はフェニックス、サンフランシスコ、ニューヨーク市でプロのジャーナリストとして生活し、働いてきました。彼女は自由な時間にサーフィン、旅行、音楽、ヨガ、料理を楽しんでいます。彼女は現在、ポルトガルの南西海岸にある村に住んでいます。

出典: 平安ファイナンスネットワーク

バイオ、精製、廃棄物、利用可能、

<<:  エアバス A350 に 1 メートル長の FDM 3D プリント旅客機部品を搭載

>>:  今後の10大テクノロジートレンドを再解釈する

推薦する

3Dプリントインプラントが10代の少女の歩行能力回復を助ける

16歳のスウェーデン人少女、ファニー・フェレセンさんは、幼い頃に多発性神経線維腫症を患い、大きな苦...

3Dプリンティングにおける窒化ホウ素(BN)の潜在的応用と関連研究

この投稿は Bingdunxiong によって 2024-7-22 17:04 に最後に編集されまし...

AuthentiseとAutodeskが協力し、積層造形プロセスを効率化する産業用制御ソフトウェアを開発

2025 年 2 月 10 日、Antarctic Bear は、コンセプトから生産までのデジタル...

高品質の積層造形サプライヤーの第一陣が正式に発表されました

出典: 中国付加製造産業連盟中国付加製造産業連盟は、「中華人民共和国国民経済と社会発展第14次5カ年...

Nexa3Dは、XiPデスクトップ3Dプリンターを米国とカナダの顧客向けに出荷し始めました。

2022 年 7 月 3 日、Antarctic Bear は、Nexa3D が現在、パッケージ化...

プリントヘッドは500℃でPEEKとPEIをサポートし、Yimaiは1.5mの大粒子3Dプリンターを発売

はじめに:すべての 3D プリント フィラメントは熱可塑性ペレットで作られています。フィラメントを使...

3Dプリントで2,800年前の騎馬像を再現、歴史の専門家でも違いが分からない

最新の付加製造技術と最古の製鉄産業が出会うと、どんな火花が散るのでしょうか?おそらく古代の人たちは、...

Nature公式刊行!新しいバイオニックロボットRAVEN、3Dプリントにより鳥の離陸メカニズムの研究が可能に

2024年12月、アンタークティックベアは、スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)の研究者がバ...

ドバイで世界一深いダイビングプールが公開、多くの部品は3Dプリントで作られている

出典: Lazy Bear Sports 紹介: 正面には世界一高いビルがあり、後ろには世界初の 3...

UOW の研究者が先天性耳の奇形と闘うために 3D Alek バイオプリンターを開発

2019年3月1日、アンタークティックベアは海外メディアから、ウーロンゴン大学(UOW)の研究者が...

卵白がバイオインクになる? 3Dプリントされた足場の生物学の改善

出典: EFL Bio3Dプリンティングとバイオ製造3 次元マイクロ押し出しバイオプリンティングは、...

Arc 3D プリントされた金属製クッキーボウル

2017.7.28 中国付加製造会議および展示会が杭州国際博覧センターで開催されました。 Anta...

金属3Dプリント140μm層厚プロセス、BLT-A320M効率的な生産ソリューションが登場!

金型業界では、生産効率の向上が常に急務となっています。 2022年7月29日、南極熊は金型業界向けの...