Научные разработки

Российские химики синтезировали новый материал для 3D-печати из целлюлозы

С момента возникновения 3D-принтеров разработчики всего мира ищут способы сделать 3D-печать проще и доступней. Одним из направлений работы является поиск доступных и дешевых материалов для аддитивных технологий. Ученые Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН создали филамент на основе целюллозы, который синтезируется неограниченное число раз.

Сотрудники Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН при поддержке Российского научного фонда разработали материал PEF, который можно использовать для 3D-печати. Полноне название вещества — poly(ethylene-2,5-furandicarboxylate). Новый материал создан на основе целлюлозы, полностью экологичен и легко возобновляем.

Целлюлозу для своих потребностей вырабатывают практически все зеленые растения. В ее состав входят те же элементы, что и в сахар, а именно: углерод, водород и кислород. По сути, для синтеза целлюлозы, растения используют углекислый газ и воду, получаемые из окружающей среды. Катализатором процесса является солнечный свет.

В лабораторных условиях целлюлозу не воспроизводят, но берут за основу необходимого вещества. Сначала растительная биомасса (целлюлоза или фруктоза) трансформируется в 5-(гидроксиметил)фурфурол (5-HMF). Химики знают несколько методов такой реакции. После этого 5-HMF окисляется в 2,5-фурандикарбоновую кислоту, которая после реакции с метанолом переводится в соответствующий сложный эфир. Подобные реакции достаточно просты, не требуют больших усилий и энергии и уже применяются в химическом производстве. Однако до 3D-печати PEF еще не дошла ни одна зарубежная лаборатория.

Руководитель проекта Валентин Анаников поясняет: если посмотреть на процесс 3D-печати со стороны, окажется, что изделия создаются из воды и углекислого газа — самых распространенных веществ на планете. Это означает, что филамент для 3D-печати можно воспроизводить в неограниченном количестве.

Полимер на основе целлюлозы обладает большими преимуществами: прочен, стоек, не окисляется и не разлагается в естественной среде. Его можно будет применять везде, где требуются дешевые и доступные материалы. Ученые обещают, что изделия из PEF прослужат долгие годы.

Рассказывает Валентин Анаников: «Важно, что полученный материал можно неоднократно регенерировать и использовать повторно. В конце жизненного цикла 3D-печатное изделие можно перевести в углекислый газ и воду путем сжигания, а затем снова получить целлюлозу через фотосинтетическую систему растений. Замкнутый углерод-нейтральный цикл не загрязняет окружающую среду, он основан на дешевых природных ресурсах и может быть проведен неограниченное число раз».

Комментариев пока нет

добавить сообщение

?

Хотите
быть в курсе

события 3D-печати

У ВАШЕЙ КОМПАНИИ ЕСТЬ ЗАДАЧИ В СФЕРЕ 3D-ТЕХНОЛОГИЙ? МЫ ГОТОВЫ ПОМОЧЬ В ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

Агентство 3Dpulse.ru и консалтинговая группа «Текарт» предлагают сотрудничество в самых разных областях: от поиска потенциальных партнеров до рекомендаций по стратегическому планированию.
Отправьте заявку и получите консультацию на электронную почту.

У ВАШЕЙ КОМПАНИИ ЕСТЬ ЗАДАЧИ В СФЕРЕ 3D-ТЕХНОЛОГИЙ?
МЫ ГОТОВЫ ПОМОЧЬ В ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

Агентство 3Dpulse.ru и консалтинговая группа «Текарт» предлагают сотрудничество в самых разных областях: от поиска потенциальных партнеров до рекомендаций по стратегическому планированию.

Отправьте заявку и получите консультацию на электронную почту.