Hållbara material: Stor potential hos 3D-printad nanocellulosa

MATERIAL För första gången har ett lättviktsmaterial, gjort av nanocellulosa och alger, testats som byggmaterial. Nu visar en ny svensk studie hur det förnybara materialet kan 3D-printas på ett energieffektivt sätt.

Hållbara material: Stor potential hos 3D-printad nanocellulosa
Foto: Emma fry.

Tidigare har nanocellulosa mest använts som gel inom medicinsk forskning för att möjliggöra 3D-utskrifter av vävnads- och cellvänliga material. Nu har man för första gången lyckats torka nanocellulosa och göra den till ett hållbart byggmaterial.

Någonting är fel

Du är inloggad som prenumerant hos förlaget Pauser Media, men nånting är fel. På din profilsida ser du vilka av våra produkter som du har tillgång till. Skulle uppgifterna inte stämma på din profilsida – vänligen kontakta vår kundtjänst.
Hållbart samhällsbyggande premium

Läs vidare – starta din prenumeration

Redan prenumerant?

I en ny studie har forskare från Chalmers och Wallenberg Wood Science Center blandat nanocellulosafibrer med vatten och alginat för att skapa en hydrogel. Alginatet gjorde det sedan möjligt att 3D-printa materialet och gav det extra flexibilitet när det torkade.

− Rent konkret har vi tillfört ny och hittills saknad kunskap om materialets designmässiga egenskaper. Med hjälp av våra prover och prototyper har vi visat hur anpassningsbart materialet är, och hur det kan användas inom skräddarsydd digital design och 3D-printing med hjälp av robotar, säger Chalmersforskaren Malgorzata Zboinska som är huvudförfattare till studien, i en kommentar.

Cellulosa anses ofta vara det mest hållbara och miljövänliga alternativet till plast eftersom det är en biprodukt från några av världens största industrier.

− Nanocellulosan som användes i denna studie kan hämtas från skogsbruk, jordbruk, och pappersbrukens restprodukter. Det är alltså ett material som finns i riklig mängd, säger Malgorzata Zboinska.

Effektiv tillverkning av rumsavdelare, persienner och väggpanelsystem

Enligt EU:s gröna giv bör byggnader i Europa vara mer resurseffektiva från 2030 genom ökad återanvändning och återvinning av material. För att nå dessa mål betonas behovet av nya digitala tekniker.

− 3D-printing är en mycket resurseffektiv teknik. Den gör det möjligt för oss att tillverka produkter utan att använda exempelvis gjutformar, vilket innebär mindre restmaterial. Det är också mycket energieffektivt – det robotiserade 3D-skrivarsystem vi använder drivs inte med värme utan enbart med lufttryck. Det sparar mycket energi eftersom vi arbetar i rumstemperatur, säger Malgorzata Zboinska.

Den energieffektiva processen använder nanocellulosa-hydrogel, som tunnas ut när den utsätts för tryck och kan sedan 3D-printas. När trycket försvinner, återgår den till sin fasta form.

Malgorzata Zboinska och hennes forskarkollegor har testat olika 3D-utskriftsalternativ med hydrogelen för att undersöka dess beteende när den torkar i olika former och mönster. Resultaten kan användas för att designa produkter som lättviktiga rumsavdelare, persienner, väggpaneler och beläggningar för väggkakelplattor och akustiska ljuddämpande plattor. Materialet kan också användas tillsammans med andra material för att klä mellanväggar.

Traditionella byggmaterial som betong och glas är utformade för att vara långlivade och kunna hålla i hundratals år. Å andra sidan är biobaserade material organiska och bryts ned naturligt för att återgå till naturens kretslopp.

− Vi behöver därför ny kunskap om hur vi kan använda dem inom arkitektur och hur vi kan förhålla oss till deras kortare livscykler, som mer liknar det man hittar i naturen än i en konstgjord och kontrollerad miljö. Designforskare och arkitekter letar nu efter metoder för att designa produkter av dessa material som är både funktionella och estetiskt tilltalande, avslutar Malgorzata Zboinska.

Hämtar fler artiklar
Till startsidan