Исследователи MIT научились выращивать и печатать древесину на 3D-принтере (нет)
Исследователи разработали новую технологию, которая в один прекрасный день может позволить 3D-печатать деревянные изделия непосредственно из растительной массы
Древесина является возобновляемым ресурсом, но мы потребляем ее гораздо быстрее, чем восполняем. Вырубка лесов оказывает серьезное влияние на дикую природу и усугубляет последствия изменения климата. И поскольку наш спрос на деревянные изделия вряд ли изменится в ближайшее время, придется менять наши методы их производства.
В последние годы исследователи обратились к выращиванию древесины в лабораторных условиях. Не деревья как таковые, а именно древесину, подобно тому, как в настоящее время ведется работа по культивированию клеток животных для получения лабораторного мяса. И вот теперь группа ученых Массачусетского технологического института продемонстрировала новую методику, позволяющую выращивать в лабораторных условиях растительный материал, похожий на дерево, что позволяет легко регулировать по мере необходимости такие свойства, как вес и прочность.
"Идея заключается в том, что вы можете выращивать эти растительные материалы именно в той форме, которая вам нужна, поэтому нет необходимости создавать субтрактивное производство, что значительно сокращает количество энергии и отходов", - говорит Эшли Беквит, ведущий автор исследования. "Существует большой потенциал для расширения этого процесса и выращивания трехмерных структур".
Команда начала работу с извлечения клеток из листьев растения, известного как Zinnia elegans. Затем эти клетки в течение двух дней культивировались в жидкой среде, после чего были перенесены в более густую гелеобразную смесь. Данная субстанция содержала питательные вещества и два вида растительных гормонов, уровень которых можно было регулировать для настройки физических и механических свойств материала.
Затем команда напечатала этот гель с клетками на 3D-принтере, придав ему определенную форму, (точно так же, как происходит классическая 3D-печать пластиковых предметов). После трех месяцев инкубации в условиях полной темноты материал был обезвожен. В итоге получился объект, из растительной массы по своей структуре напоминающий древесину. В одном из тестов, например, команда сформировала из материала модель дерева.
Экспериментируя с различными уровнями гормонов, команда обнаружила, что более низкие концентрации привели к получению материала меньшей плотности, с округлыми, открытыми ячейками. При более высоких концентрациях формировались мелкие, плотные структуры, которые были более жесткими, благодаря увеличению роста органического полимера лигнина. Это различие может быть использовано для создания как более мягких и легких, так и более прочных и жестких продуктов.
В конечном счете, цель состоит в том, чтобы развить технологию до такой степени, чтобы деревянные предметы можно было, по сути, печатать и выращивать в формате 3D, а не вырезать, формировать и соединять из больших кусков древесины, полученных при вырубке деревьев. Процесс может начаться с небольших деревянных предметов, таких как штифты или декоративные элементы, а затем перейти к мебели или доскам для строительства.
Следующим этапом, по словам команды, будет разработка способа применения этого метода к другим растениям. Цинния не является источником древесины, но адаптация процесса для работы с чем-то вроде сосны может стать большим прорывом.
Исследование было опубликовано в журнале Materials Today.
Источники: MIT, Journal Materials Today.
https://news.mit.edu/2022/lab-timber-wood-0525
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702122000451
birchpunk какой-то.
"По словам Веласкес-Гарсия, даже с таким инкубационным периодом процесс исследователей примерно на два порядка быстрее, чем время, необходимое дереву, чтобы вырасти до зрелости."
"Исследователям удалось вырастить растительный материал с модулем упругости (жесткостью), аналогичным некоторым натуральным древесным породам."
Хотя про туалетную бумагу то правда. Но это же они только начали это делать и в теории, ничего не мешает делать более толстые слои, наслаивая, ну почти как растёт настоящее дерево. Или как обычная печать печатается, просто будет занимать куда больше времени, чем печать пластиком.
А если еще и бумагу можно из нее делать - то вообще.
Для дорогих-элитных изделий деревья рубить продолжат.
Обеспеченные теперь самые богатые. Убиваем и их.
Следуюшие умирают малоимущие. Мир почти идеален, но те кто были за гранью бедности срутся из-за куска хлеба и перебивают друг друга. Планета спасена
Станут ходить в лес не за дровами и запретят рубить деревья на уголь!
Длинноухие сукины дети!
"...Я находился на краю засеянного чем-то поля, но то, что на нём росло, ничего общего не имело ни с подсолнечником, ни с кольраби; это были вообще не растения, а тумбочки, то есть порода мебели. И, словно этого было мало, между их довольно ровными рядами там и сям виднелись серванты и табуреты. Поразмыслив, я пришел к выводу, что это продукты биотической цивилизации..."