乍一看，可生物降解材料、3D 打印墨水和氣凝膠似乎沒有太多共同點。這三者未來都有巨大的潛力;然而，“綠色”材料不會污染環(huán)境，3D打印可以制造復雜的結構而不產生浪費，超輕氣凝膠是極好的隔熱體。
Empa 研究人員現(xiàn)已成功地將所有這些優(yōu)點結合在一種材料中。他們的基于纖維素的可 3D 打印氣凝膠的用途甚至更多。該研究發(fā)表在《先進科學》雜志上。
該材料是在 Empa 建筑能源材料和組件實驗室的 Deeptanshu Svaraman、Wim Malfait 和 Shanyu Zhu 的領導下，與纖維素和木材材料和先進分析技術實驗室以及 X 射線分析中心合作創(chuàng)建的。
2020 年，Zhao 和 Malfait 與其他研究人員一起開發(fā)了一種打印二氧化硅氣凝膠的工藝。這不是一項簡單的任務：二氧化硅氣凝膠是泡沫狀材料，具有高度開孔且脆性。在 Empa 開發(fā)之前，將它們塑造成復雜的形式幾乎是不可能的。 “下一步是將我們的打印技術應用到機械性能更堅固的生物基氣凝膠上，這是合乎邏輯的，”趙說。
研究人員選擇了地球上最常見的生物聚合物作為起始材料：纖維素。使用簡單的加工步驟可以從這種植物材料中獲得各種納米顆粒。博士生西瓦拉曼使用兩種類型的納米顆粒——纖維素納米晶體和纖維素納米纖維——來生產用于打印生物氣凝膠的“墨水”。
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