乙酸纤维素晋级为一种新的3D打印材料

据悉，近日，MIT（麻省理工）研究员成功开发出一种用乙酸纤维素（一种氢键较少的纤维素材料）进行3D打印的技术。与其他形式的纤维素不同的是，乙酸纤维素可以溶解在丙酮中，然后通过一台3D打印机的喷嘴挤出。这项研究已经发表在《Advanced Materials》杂志上。

3D打印纤维素对象的截面和表面

纤维素是纸的主要成分，也是世界上数量最丰富的的有机聚合物。它可再生，可生物降解，并且容易获得，价格低廉。许多科学家试图将其变成3D打印材料，但都面临着一个主要障碍：纤维素加热时会热分解，在变成可打印的液态前它们的元素就分离了。另一方面，高浓度的纤维素溶液通常太粘稠而无法挤出。

作为一种被广泛使用的材料，乙酸纤维素的常见应用有摄影、涂料生产和眼镜框架的制造，因此它可能是实现纤维素3D打印的关键。由于乙酸酯基的存在，乙酸纤维素的氢键较少，可以溶解在丙酮中并通过一个喷嘴挤出。当丙酮蒸发时，乙酸纤维素就在原地固化。3D打印完成后，MIT研究员甚至找到了一种方法来恢复缺失的氢键。

“通过氢氧化钠处理，我们修复了氢键网络，”MIT研究员解释说，“相比其他常用材料，如ABS、PLA，用乙酸纤维素得到的打印件有更好的强度和韧性。”由于可3D打印的乙酸纤维素呈墨水形态，研究人员可以用它来打印功能多样的对象。例如，通过在溶液里添加抗菌染料，他们打印出一对有抗菌功能的手术镊子。在荧光灯下，这种镊子可以杀死细菌，研究人员认为它们可以用在那些难以获得新工具的边远地区。

这种纤维素3D打印工艺的一个主要优点是速度。乙酸纤维素不需要加热便可挤出，这免去了3D打印工艺的一个主要步骤。此外，一些小技巧也可以加快整体速度，如对着3D打印件吹热空气来加速蒸发过程。研究人员还考虑开发一个系统来回收蒸发的丙酮，从而使得该方法更具成本效益和环境友好。

来源：marker.com&3Ders.org