科学家使用纳米管将纤维素用于3D打印
近日，来自瑞典Chalmers理工大学的一组研究人员首次使用3D生物打印机以纤维素为材料3D打印出干的3D对象。在打印过程中，研究人员还能够在其中添加碳纳米管以创造出导电材料
由于纤维素无法被加热融化，到现在为止，在3D打印工艺中使用纤维素都是相当困难的，因为大多数的3D打印技术都需要先使原材料熔化。为了绕过这一障碍，研究人员将纤维素纳米原纤维与一种含水量高达99％的水凝胶混合在一起，并使用高分辨率3D生物打印机打印这些凝胶。
“将纤维素的使用与3D打印技术结合起来具有很大的环境优势。”Chalmers理工大学的生物聚合物技术教授Paul Gatenholm说，“纤维素是一种无限可再生的材料，它可以完全生物降解，还能跟二氧化碳结合，降低其在大气中的含量。”
除了将这种新创造的湿物料挤出本身就是一个挑战之外，更大的挑战是确保对象在打印完成之后还能保持住它们的形状。
为了解决这个问题，该纤维素凝胶还混合了碳纳米管，该碳纳米管能够制造一种导电油墨。而当在干燥过程中使用一种导电凝胶和一种非导电凝胶时，研究人员能够制作出一种微型3D电路，它的作用是协助加快烘干过程，同时也帮助对象保持其预定的形状。
“干燥过程至关重要。”Gatenholm补充说，“我们已开发出一种技术，既先将对象冷冻起来，然后用各种手段将水去除，同时不影响对象的形状。另外，也可以让结构在一个方向上崩溃，从而制造出薄膜。”
Gatenholm宣称，他们团队进行的研究——包括决定使用两种不同的凝胶——为一系列基于纤维素、而且可内置电路的3D打印产品开发提供了基础。“这些技术的潜在应用包括继承了传感器的包装、可以将身体热量转化成为电力的纺织品，以及能够与医护人员沟通的伤口敷料等。”他补充说。
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