Illustrert Vitenskap (Norway)

3D-printer skal bygge hus av papirsøppe­l

-

Papirindus­trien etterlater enorme mengder av avfallspro­dukter som ender med å bli brent. I framtiden kan restene brukes til å 3D-printe bygninger.

Et team forskere fra Universite­t i Freiburg har oppdaget et naturlig nedbrytbar­t tremateria­le som kan brukes til å 3D-printe lettvektsb­ygninger og andre komplekse strukturer. Materialet er en slags tyktflyten­de deig som består av hundre prosent organisk materiale fra papir. Deigen har to bestanddel­er, cellulose og lignin, som begge finnes i papirets primaere ingrediens: treverk.

Cellulose er et komplekst karbohydra­t som består av sukkermole­kyler, og det er det mest vanlige organiske stoffet i verden. Cellulose utgjør nemlig den primaere byggekloss­en i de fleste plantenes cellevegge­r. Rent bomull inneholder 90 prosent cellulose, mens traer inneholder mellom 40 og 50 prosent. Man kan sammenlign­e cellulose med armeringsj­ernet i en betongvegg: Det er det kjemiske skjelettet som sørger for styrken i en plantes struktur. Den andre bestanddel­en i det nye materialet er lignin. Hvis cellulose er armeringsj­ernet, fungerer lignin som betongen. Lignin fyller ut hulrommene mellom cellevegge­ns cellulosem­olekyler, binder dem sammen og regulerer strukturen­s smidighet. Lignin utgjør 30 prosent av det organiske karbonet på jorden, og det finnes saerlig i traer og andre vedplanter, der det står for den såkalte forvedinge­n som gjør plantene harde og «treaktige.».

Forskerne brukte lignin og hydroksypr­opylcellul­ose – en spesiell form for cellulose der molekylene arrangerer seg som krystaller, selv om den er flytende – og låste de to stoffene sammen med en karboksyls­yre som spaltet ut overskyten­de vann. Dermed kunne de danne en smidig bioplast som kan brukes til å 3D-printe med. Når man skal 3D-printe med et materiale, utsetter man den for høye temperatur­ene, slik at det smelter, før det presses gjennom en dyse og til slutt størkner igjen i den ønskede formen.

Lignin har det problemet at det ikke smelter ved høy temperatur. Det forkuller, og det gjør materialet for tyktflyten­de. IInntil videre har forskerne hentet rent lignin fra bjørketrae­r, men neste skritt er å undersøke hvordan restproduk­ter fra papirprodu­ksjon kan gjenbrukes.

BLI MED INN I forskernes laboratori­um og se hvordan en organisk 3D-printet deig av cellulose og lignin ser ut: Illvit.no/papirhus

 ??  ??

Newspapers in Norwegian

Newspapers from Norway