セルロースアセテートが新たな3Dプリント材料として進化

セルロースアセテートが新たな3Dプリント材料として進化
この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-3-7 14:54 に最後に編集されました。

最近、MIT(マサチューセッツ工科大学)の研究者がセルロースアセテート(水素結合の少ないセルロース素材)を使った3Dプリント技術の開発に成功したと報じられています。他の形態のセルロースとは異なり、セルロースアセテートはアセトンに溶解し、3D プリンターのノズルから押し出すことができます。この研究は「Advanced Materials」誌に掲載されました。

3D プリントされたセルロース オブジェクトの断面と表面 セルロースは紙の主成分であり、世界で最も豊富な有機ポリマーです。再生可能、生分解性があり、入手しやすく、安価です。多くの科学者がセルロースを3Dプリント材料にしようと試みてきたが、全員が大きな障害に直面した。セルロースは加熱されると熱分解し、印刷可能な液体になる前にその成分が分離してしまうのだ。一方、高濃度セルロース溶液は通常、粘度が高すぎて押し出すことができません。

セルロースアセテートは、写真撮影、塗料製造、眼鏡フレームの製造などで広く使用されている材料であり、セルロース 3D プリントを実現するための鍵となる可能性があります。酢酸基が存在するため、セルロースアセテートは水素結合が少なくなり、アセトンに溶解してノズルから押し出すことができます。アセトンが蒸発すると、セルロースアセテートはその場で固まります。 3Dプリントが完了すると、MITの研究者たちは失われた水素結合を復元する方法さえ発見した。


「水酸化ナトリウムで処理することで、水素結合ネットワークを修復しました」とMITの研究者は説明した。「ABSやPLAなどの他の一般的に使用されている材料と比較して、セルロースアセテートで得られたプリントは強度と靭性が優れています。」3Dプリント可能なセルロースアセテートはインクの形をしているため、研究者はさまざまな機能を備えた物体をプリントするために使用できます。例えば、溶液に抗菌染料を加えることで、抗菌特性を持つ外科用ピンセットを印刷することができました。蛍光灯の下ではピンセットは細菌を殺すことができ、研究者たちは新しい道具が手に入りにくい遠隔地でも使えると考えている。

このセルロース 3D 印刷プロセスの大きな利点の 1 つは速度です。セルロースアセテートは押し出す際に加熱する必要がないため、3D 印刷プロセスの主要なステップが省略されます。さらに、3D プリントに熱風を吹き付けて蒸発プロセスを加速するなど、いくつかの小さなトリックで全体のプロセスをスピードアップすることもできます。研究者らはまた、蒸発したアセトンを回収するシステムの開発も検討しており、これによりこの方法はより費用対効果が高く、環境に優しいものとなるだろう。

出典: marker.com & 3Ders.org
セルロース研究者

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