Investigadores de Rice desarrollan madera impresa en 3D a partir de sus propios componentes naturales | Noticias de arroz | Noticias y relaciones con los medios.

Investigadores de la Universidad Rice han descubierto el potencial del uso de la impresión 3D para crear estructuras de madera sostenibles, ofreciendo una alternativa más respetuosa con el medio ambiente que los métodos de fabricación tradicionales.

Históricamente, la madera se ha visto perjudicada por prácticas derrochadoras generadas durante los procesos de moldeo, lo que ha aumentado los costos y el impacto ambiental. Ahora, investigadores de ciencia de materiales y nanoingeniería de Rice han desarrollado una pintura a base de agua sin aditivos hecha de lignina y celulosa, los componentes fundamentales de la madera. La tinta se puede utilizar para producir estructuras de madera arquitectónicamente complejas mediante una técnica de impresión 3D conocida como escritura directa con tinta.

El trabajo fue publicado recientemente en la revista. Avances científicos.

«La capacidad de crear una estructura de madera directamente a partir de sus propios componentes naturales prepara el escenario para un futuro más ecológico e innovador», dijo Muhammad Rahman, profesor asistente de investigación de ciencia de materiales y nanoingeniería en Rice. «Esto presagia una nueva era de construcción sostenible con madera impresa en 3D».

Las implicaciones son de gran alcance y podrían revolucionar industrias como la del mueble y la construcción.

«A diferencia de intentos anteriores, este método utiliza exclusivamente componentes de madera a nanoescala para la impresión 3D, lo que marca un avance significativo en el campo», dijo Pulickel Ajayan, profesor de ingeniería Benjamin M. y Mary Greenwood Anderson y profesor y catedrático de ciencia de materiales y nanoingeniería. .

La investigación de la universidad se centró en optimizar la composición de la tinta ajustando la proporción de lignina, nanofibras de celulosa y nanocristales manteniendo al mismo tiempo el equilibrio natural lignina-celulosa, según MSH Thakur y Chen Shi, coautores principales del estudio.

Aunque la lignina es uno de los biopolímeros más abundantes en la Tierra, es el producto más infravalorado en las industrias, señaló Amit Naskar, colaborador del proyecto y personal senior de investigación y desarrollo del Laboratorio Nacional Oak Ridge.

Después de la impresión, se realizaron análisis exhaustivos para evaluar la superficie y las estructuras internas de la madera impresa en 3D, comparándola con sus homólogos de madera natural. La recompensa no sólo presentaba similitudes con la madera natural en textura, sino también en aroma y fuerza.

Además, se realizaron pruebas mecánicas para evaluar la resistencia a la compresión y a la flexión, revelando resultados prometedores que superaron a los de la madera de balsa natural.

La investigación fue apoyada por Rice y la Autoridad de Equipos Compartidos de Rice y la Oficina de Ciencias, Ciencias Energéticas Básicas e Ingeniería de la División de Ingeniería del Departamento de Energía de EE. UU. bajo FWPERKCK60.