Учёные из MIT разрабатывают технологию 3D-печати «деревянной» мебели из натурального биогеля

Учёные из всемирно известного Массачусетского технологического института (MIT) нашли потенциальный способ делать натуральную деревянную мебель и другие объекты любой формы с помощью 3D-печати. В перспективе это позволит защитить окружающую среду от истощения.

Дерево можно отнести к возобновляемым ресурсам, но пока человечество расходует его так быстро, что леса не успевают восстановиться. Как сообщается на сайте MIT, ежегодно общая площадь лесов в мире уменьшается на участок размером с Исландию — это крайне негативно влияет как на состояние дикой природы, так и на климат.

Команда учёных из MIT продемонстрировала технологию, позволяющую в лабораторных условиях создавать очень похожий на дерево материал из растительных клеток. При этом они научились в некоторой степени управлять как его плотностью, так и прочностью.

Идея учёных заключается в создании изделий заданной формы без необходимости последующей обработки с неизбежным расходом энергии и появлением отходов производственной деятельности. По словам ведущего автора исследования Эшли Беквит (Ashley Beckwith), имеется большой ресурс для масштабирования технологии и выращивания трёхмерных структур.

Для начала учёные взяли клетки растения циннии изящной (Zinnia elegans), после чего их поместили на два дня в жидкую среду, а потом преобразовали в специальный, более густой биогель с питательными веществами и двумя типами фитогормонов — меняя их содержание в составе, можно управлять физическими и механическими свойствами будущего материала.

После этого команда начала печатать с помощью биогеля фигуры различной формы — примерно таким же образом осуществляется 3D-печать. После трёх месяцев инкубации в темноте материал подвергся обезвоживанию, а окончательный результат представлял собой объект из древоподобной материи. В одном из тестов учёным даже удалось создать из материала модель дерева.

Эксперименты проводились с различным уровнем фитогормонов — их пониженный уровень приводил к более низкой плотности, а повышенный позволял создавать более жёсткие структуры. Подобные эксперименты в перспективе позволят создавать более лёгкие и мягкие или, наоборот, более жёсткие объекты.

Конечная цель — разработать технологию, позволяющую просто печатать вещи и мебель из дерева, не уничтожая настоящий лес. Возможно, процесс можно будет начать с небольших объектов вроде декоративных фигур, после чего, возможно, удастся применить его для создания стульев или, например, строительных каркасов и досок.

На следующем этапе учёные планируют найти способ использования в качестве основы клетки других растений. Цинния не является деревом, но в перспективе за основу можно взять нечто вроде клеток сосен — это может стать настоящим научным прорывом.

Источник