Selüloz ile 3D Baskı

Halihazırda kullanılan 3D yazıcıların baskı ham maddesi olan petrol tabanlı plastiklere, dünyanın en zengin ham maddelerinden biri olan polimer rakip olacak gibi gözüküyor. 3D baskıda selülozun geleceğine dair ayrıntıları yazımızda bulabilirsiniz.

A- A+

18.03.2017 tarihli yazı 10720 kez okunmuştur.

3D Yazıcı 3D Baskı MIT

Selüloz, asırlardır kağıt üretiminin ham maddesi olarak kullanılmaktadır. MIT'de yapılan araştırmalar polimer malzemelerle 3D yazıcıyla baskı yapılabileceğini göstermektedir. Buna ek olarak araştırmacılar 3D baskı malzemelerinde hali hazırda kullanılan polimerlerin biyolojik parçalarına ayrılabileceğini böylelikle ek bir kaynak sağlanabileceği sonucuna varmışlar.

► İlginizi Çekebilir: 3D Yazıcılar İnşaat Sektöründe Söz Sahibi

Araştırma ekibinden Sebastian Pattinson “Selüloz dünya üzerinde en çok bulunan polimer malzemedir. Selülozun en önemli avantajı bir ağacın mekanik özelliklerini bize veriyor olması. Ayrıca selüloz ucuz, kimyasal olarak çok yönlü, biyolojik olarak yenilenebilir ve parçalanabilir bu özellikleriyle birçok farklı üründe kullanılabilir. Selüloz ve türevleri ilaç sektöründe, medikal cihazlar, besin maddeleri, çeşitli malzemelerin üretiminde ve giyim sektörü gibi birçok farklı alanda kullanılmaktadır. 3D baskıda selülozun kullanılması birçok alanda yeni üretimin teknikleri ortaya koyabilecek.” diyor.

Selülozun malzeme üretiminde kullanımı yeni bir fikir değil ancak selülozla ilgili araştırmalarda araştırmacıların karşısına çeşitli zorluklar çıkarmakta. Bunun nedeni selüloz ısıtıldığında, molekülleri arasındaki arasında var olan hidrojen bağı nedeniyle akışkan hale gelmeden termal olarak ayrışmasıdır. Moleküller arası bağların yüksek konsantrasyonda olması selülozun yapışkan olmasını sağlamaktadır.

MIT araştırma ekibi selüloz asetat karışımı üzerinde çalışmışlardır. Bu maddenin tercih edilmesinin sebebi kolay ulaşılabilirliği. Selüloz asetat karışımının kullanılmasının temel sebebi moleküller arasındaki hidrojen bağlarının asetat tarafından azaltmasıdır. Selüloz asetat asetonda eritildiğinde aseton hızla buharlaşır selüloz asetat bulunduğu yerde katılaşır. Bu katılaştırma işlemi maddenin mukavemetini arttırıyor.

Sebastian Pattinson “Biz 3D baskıdan sonra sodyum hidrojen uygulaması suretiyle hidrojen bağlarını restore ediyoruz.Elde ettiğimiz parçaların sağlamlığının, piyasada yaygın kullanılan malzemelerin çoğundan daha sağlam olduğunu görüyoruz.” diyor. Araştırma ekibi üretim sürecinin kimyasal çok yönlülüğünü göstermek için selüloz asetat mürekkebine az miktarda anti mikrobik boya ekleyerek anti mikrobik işlevsellikte bir çift cerrahi cımbızı 3D yazıcıyla bastırmışlar.

►İlginizi Çekebilir: 3D Yazıcı ile Uçak Üretildi

Selüloz ile 3D baskının bir diğer avantajı ise şuanda ekstrüzyon esaslı üç boyutlu yazıcıların çalışma mekanizması polimer ısıtma üzerine kurulu olduğu için polimere zarar vermeden ısıtmak üretim hızını sınırlamakta. Araştırma ekibi selülozun üzerine damlattıkları asetonun oda sıcaklığında buharlaştırılması gibi oldukça basit bir işlemle süreci hızlandırmakta. Hatta süreci daha da hızlandırmak için ince şeritler kurulabilir veya sıcaklığı artırıp buharlaşma hızlandırılabilir.

Selüloz asetat piyasada kolaylıkla bulunabilen bir malzeme. Araştırmacılar 3D baskı için kullanılan tipik filament malzemelerden selüloz asetatın daha ucuz olduğunu söylüyor.Uzmanlar selüloz asetatın çeşitli işlemlerden geçirildikten sonra 3D yazıcılarda ticari olarak cazip bir baskı malzemesi haline getirilebileceğini söylüyor.

Kaynak:

► MIT News