Репортаж от Wedoany，Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) разработали биоматериал для 3D-печати, используя пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) и микрофибриллированную целлюлозу (MFC). Материал предназначен для использования в качестве легких внутренних облицовочных покрытий.
Эта работа впервые в демонстрационном масштабе систематически исследует использование дрожжей в качестве компонента строительных материалов для 3D-печати. Исследование возглавили Ягмур Бекташ и Малгожата А. Збоинска с кафедры архитектуры и гражданского строительства университета, в сотрудничестве с коллегами с кафедры наук о жизни, кафедры химии и химической инженерии того же университета, а также с коллегами из Университета Аалто (Aalto University) в Финляндии.
Традиционные строительные материалы (кирпич, бетон, стекло и пластик) составляют 30% мирового потребления сырья и производят 33% твердых отходов. Предыдущие исследования биоматериалов в основном были сосредоточены на крупных конструкционных материалах, а область легких плит оставалась незаполненной. Пекарские дрожжи были выбраны из-за их быстрого роста (время удвоения 90 минут) и возможности использования в качестве побочного продукта пивоваренной промышленности, в то время как целлюлоза, полученная из древесных отходов и промышленной целлюлозы, обеспечивает вязкость и стабильность формы в процессе экструзии.
Оптимизированная рецептура включает 3% дрожжевого раствора, 13% водного раствора микрофибриллированной целлюлозы (MFC), 1% альгината натрия, 5% глицерина и воду. Дрожжи добавляются в двух формах: целые инактивированные в печи клетки в качестве наполнителя и гомогенизированные инактивированные в печи клетки в качестве связующего.
Термогравиметрический анализ показал, что эта рецептура устойчива к полному термическому разложению при температуре выше 330°C, и исследователи полагают, что это свойство может оказать положительное влияние на пожарную безопасность внутри помещений. Используя систему экструзии под давлением, установленную на промышленном роботе KUKA Agilus KR10промышленный робот, исследовательская группа изготовила крупноформатную плитку размером 20 см × 50 см. Усадка поверхности сплошной плитки после высыхания составила 6%, а средняя трехмерная деформация — 0,02 мм. Они также собрали 17 плиток в демонстрационную вертикальную ширму, демонстрирующую три структурные формы: сплошную, перфорированную и со смешанной пористостью.
Исследователи отмечают, что перед практическим применением материал требует дальнейших исследований в области долговременной долговечности, влагостойкости, огнестойкости, а также методов сборки плитки. Соответствующие результаты были опубликованы в журнале «Frontiers of Architectural Research».
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
