MIT研究員的努力讓乙酸纖維素晉級為一種新的3D打印材料

    MIT（麻省理工）研究員成功開發出一種用乙酸纖維素（一種氫鍵較少的纖維素材料）進行3D打印的技術。與其他形式的纖維素不同的是，乙酸纖維素可以溶解在丙酮中，然后通過一臺3D打印機的噴嘴擠出。這項研究已經發表在《Advanced Materials》雜志上。

3D打印纖維素對象的截面和表面

纖維素是紙的主要成分，也是世界上數量最豐富的的有機聚合物。它可再生，可生物降解，并且容易獲得，價格低廉。許多科學家試圖將其變成3D打印材料，但都面臨著一個主要障礙：纖維素加熱時會熱分解，在變成可打印的液態前它們的元素就分離了。另一方面，高濃度的纖維素溶液通常太粘稠而無法擠出。

作為一種被廣泛使用的材料，乙酸纖維素的常見應用有攝影、涂料生產和眼鏡框架的制造，因此它可能是實現纖維素3D打印的關鍵。由于乙酸酯基的存在，乙酸纖維素的氫鍵較少，可以溶解在丙酮中并通過一個噴嘴擠出。當丙酮蒸發時，乙酸纖維素就在原地固化。3D打印完成后，MIT研究員甚至找到了一種方法來恢復缺失的氫鍵。

“通過氫氧化鈉處理，我們修復了氫鍵網絡，”MIT研究員解釋說，“相比其他常用材料，如ABS、PLA，用乙酸纖維素得到的打印件有更好的強度和韌性。”

由于可3D打印的乙酸纖維素呈墨水形態，研究人員可以用它來打印功能多樣的對象。例如，通過在溶液里添加抗菌染料，他們打印出一對有抗菌功能的手術鑷子。在熒光燈下，這種鑷子可以殺死細菌，研究人員認為它們可以用在那些難以獲得新工具的邊遠地區。

   這種纖維素3D打印工藝的一個主要優點是速度。乙酸纖維素不需要加熱便可擠出，這免去了3D打印工藝的一個主要步驟。此外，一些小技巧也可以加快整體速度，如對著3D打印件吹熱空氣來加速蒸發過程。研究人員還考慮開發一個系統來回收蒸發的丙酮，從而使得該方法更具成本效益和環境友好。

（編譯自3Ders.org）