Chalmersforskaren om genombrottet: ”Bortom naturens gränser”

2019-06-28 13:56  
Chalmersforskare har lyckats återskapa cellarkitekturen hos trä. Den utskrivna versionen är i större skala för att det ska synas bättre – men forskarna säger att det ska gå att skriva ut i vilken skala som helst.  Foto: Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology

En revolutionerande teknik som gör det möjligt att skriva ut trä i önskad form. Vid Chalmers har forskare lyckats med konsten att kopiera materialets unika ultrastruktur.

– Det här är ett genombrott inom tillverkningsteknik, det låter oss gå bortom naturens gränser, säger Paul Gatenholm på universitetets hemsida.

Trä är ett fantastiskt material. Sättet det utvecklas på kontrolleras av en genetisk kod som bestämmer hur poröst det ska vara, och avgör även dess vridstyvhet. Men ett problem med trä är att det har sina begränsningar.

Till skillnad från exempelvis metall eller plast så går träet inte att smälta ner för att forma. Nej, här är det såga, slipa och hyvla som gäller.

Och ska det omvandlas till papper eller textiler så krävs det processer som gör att träets ultrastruktur förstörs.

Nu kan det problemet vara löst. Forskare vid Chalmers har utvecklat en teknik som gör att de kan få trä via 3d-printing att växa precis enligt önskemål.

Läs mer: LTU utvecklar en metod för att sanera världsproblemet

Sedan tidigare har forskarna lyckats omvandla trämassa till en gel av nanocellulosa. Denna har sedan utvecklats till ett slags bläck som kan användas i en 3d-skrivare. Nu kommer så det stora klivet – man har lyckats tyda och digitalisera den genetiska koden för trä.

Genom att kombinera de båda delarna, har de kunnat skriva ut trä. Den stora fördelen är att träets unika karaktär kan behållas.

– Det innebär att de produkter som i dag redan är träbaserade nu kan skrivas ut med 3d-teknik på mycket kortare tid. Därtill kan de metaller och plaster som för närvarande används vid 3d-utskrift ersättas med ett förnybart och hållbart alternativ, säger Paul Gatenholm, professor via Wallenberg Wood Science Center, som lett forskningen, i ett uttalande på Chalmers hemsida.

Vidare har de även tillfört hemicellulosa, en naturlig komponent i växtceller, i gelen. Detta gör att träbaserade produkter nu kan växa fram på beställning. Till exempel möbler skulle därmed kunna framställas, helt utan spill, från skogsindustrins restprodukter.

Forskarteamet har redan utvecklat en prototyp för hur detta kan användas inom förpackningsindustrin, där tekniken används för att skapa en lufttät förpackning för exempelvis mat eller läkemedel.

– Att tillverka produkter på det här sättet kan leda till enorma besparingar när det kommer till råvaror och skadliga utsläpp. Tänk dig till exempel om vi kunde börja skriva ut förpackningar lokalt. Det skulle vara ett alternativ till dagens industrier som förlitar sig på plast och koldioxidgenererande transport. Förpackningar skulle kunna designas och tillverkade enligt önskemål helt utan spill, säger Paul Gatenholm.

Läs mer: Solceller får energikick av koffein

Utöver förpackningar har forskarna även utvecklat prototyper för hälsovårdsprodukter och kläder, men den stora potentialen för tekniken ser Paul Gatenholm finns i rymden. 

– Grundmaterialet växter är fantastiskt förnybart. Så råvaran kan produceras på plats under längre rymdfärder eller på månen eller Mars. Om du odlar mat, så kommer det troligtvis finnas tillgång till både cellulosa och hemicellulosa, säger han.

Framstegen har publicerats i Applied Materials Today samt presenterats för både ESA och Nasa.

Felix Björklund

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt