◎本刊綜合
如何使3D 打印出來(lái)的材料更加堅(jiān)固?
來(lái)自南加州大學(xué)維特比工程學(xué)院的研究人員往用于3D 打印的墨水中加入葉綠體,將開啟3D 打印新方式。
當(dāng)一株幼苗成長(zhǎng)為一棵樹時(shí),它的樹干和樹枝會(huì)變得更硬、更強(qiáng),這有賴于光合作用。近期,在王啟明教授的帶領(lǐng)下,南加州大學(xué)維特比工程學(xué)院的研究人員復(fù)制了這一過(guò)程。
研究人員首先用離心機(jī)從菠菜中提取出葉綠體,然后將這些葉綠體加到一種可3D 打印的聚合物墨水中,用來(lái)打印簡(jiǎn)單的材料。當(dāng)這些材料被置于太陽(yáng)光下時(shí),葉綠體使聚合物內(nèi)產(chǎn)生纖維素,令材料變得更加堅(jiān)固。
研究人員認(rèn)為,經(jīng)過(guò)2 小時(shí)~4 小時(shí)的光照后,由含有葉綠體的3D 打印墨水打印出來(lái)的材料會(huì)比之前堅(jiān)固6 倍。另外,可以通過(guò)暴露材料的某些部分選擇性地提高材料硬度。
有意思的是,就像樹枝在受到機(jī)械壓力(如在樹枝上掛重物)時(shí)會(huì)變得更強(qiáng)一樣,3D 打印的材料也會(huì)在外力作用下產(chǎn)生更多的纖維素。
如果有人想使菠菜葉綠體暫時(shí)停止生產(chǎn)葡萄糖且利用葡萄糖生產(chǎn)纖維素,那么可以通過(guò)冷凍材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。而當(dāng)材料回暖到室溫時(shí),葉綠體會(huì)再次活躍起來(lái)。
未來(lái),相關(guān)廠商可能通過(guò)這種3D 打印方式制作3D 打印鞋墊,鞋墊可根據(jù)用戶的腳的形狀來(lái)定制,還可調(diào)節(jié)硬度。