Nauka

Meble z IKEI same się nie złożą, ale samokształtujące się „drewno” jest super

Krzysztof Kurdyła
3

Nowoczesne technologie pozwalają na nowo spojrzeć nawet na te materiały, których używamy od zawsze. Takim, towarzyszącym człowiekowi od tysięcy lat, surowcem jest choćby drewno. Na „tapetę” postanowili wziąć je naukowcy z Izreala i stworzyli ciekawy drewnopochodny materiał.

Wysuszony w spiralę

Naukowcy z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie postanowili stworzyć zmiennokształtny materiał drewnopochodny, którego kluczową cechą miała być umiejętność odkształcania się w kontrolowany sposób pod wpływem warunków zewnętrznych. Co ważne, jednym z celów eksperymentu było stworzenie materiału ekologicznego, nie używano do jego wytworzenia materiałów typu żywice syntetyczne.

Twórcy postanowili najpierw zbadać podobne procesy zachodzące w drewnie i to doprowadziło ich do analizy procesu wysychania. Naukowcy doszli do wniosku, że kluczem do tego żeby kontrolować zmiany jest zapanowanie nad kierunkiem i strukturą włókien. W efekcie dalszych badań i eksperymentów powstał nasączony wodą materiał złożony z pochodzącej z odpadów mączki drzewnej, nanokryształów celulozowych oraz ksyloglukanów, możliwy do stosowania jak tusz w drukarkach 3D.

Ten „drewniany” tusz został zaprojektowany tak, aby odpowiednią strukturę wewnętrzną, odtwarzającą działanie włókien, można było mu nadać przy pomocy kontroli nad prędkością i kierunku dyszy układającej z niego kolejne ścieżki. Panuje tu zasada, że im szybciej, tym większa będzie „kierunkowa” precyzja tego wzrostu. Wolniejsze drukowanie stworzy ścieżki rozwijające się w wielu kierunkach naraz.

Tworząc różne grupy takich ścieżek naukowcy „zmusili” swój materiał do rozrastania się z płaskiej formy do kształtu siodła, kopuły, stożka czy spirali. Nauczyli się też kontrolować kierunek skrętu tych pseudowłókien. Obecnie ich prace skupiają się nad tym, aby cały proces uczynić odwracalnym.

Autorzy mają wizję wykorzystania tej technologii np. do produkcji ekologicznych mebli z odpadów. Cóż... z pewnością byłby to sposób ciekawszy od irytującego skręcania wszystkiego tak, jak robimy to dziś. Pytanie tylko, czy wypożyczanie i przewożenie dużej i skomplikowanej drukarki nie okaże się piętą achillesową całego planu.

Nie tylko drewno

Warto w tym miejscu wspomnieć, że drewno nie jest jedynym medium, którego używa się do badań nad samokształtującymi się materiałami. Prace w tym kierunku prowadzi się dziś w wielu ośrodkach, używając do tego głównie polimerów i tworzyw sztucznych. Duża część tych projektów może mieć znaczenie w kontekście nowoczesnej medycyny.

Naukowcy chcą przy pomocy takich materiałów naśladować np. wzrost tkanek kostnych i używać ich do tworzenia zaawansowanych protez, czy bezpieczniejszego uzupełniania ubytków różnego rodzaju. Trwają też pracę nad sztucznymi mięśniami, które potrafią zmieniać swoją strukturę pod wpływem impulsów elektrycznych.

Osobiście sądzę, że tego typu projekty mogą mieć kluczowe znaczenie dla programów podboju kosmosu. W czasie takiej wyprawy na Marsa trzeba liczyć się z poważnymi kontuzjami astronautów i koniecznością ich szybkiego ogarnięcia. Tego typu materiały mogłyby rozwiązać wiele tego typu problemów.

A co z samokształtującym się „drewnem”? Wydaje się być sympatyczną ciekawostką, mogącą mieć pewien potencjał biznesowy. Choć osobiście nie sądzę, żeby było przydatne do produkcji mebli, co raczej do wytwarzania mniejszych wyrobów, na przykład ekologicznych ozdób, czy zabawek. W tym przypadku game-changerem może być właśnie brak sztucznych dodatków.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu