Da bi se zaštitilo drveće od prekomerne seče zarad pravljenja nameštaja i građevinskog materijala, naučnici sa MIT-a su napravili veliki korak ka potencijalnom 3D štampanju i uzgajanju drveta direktno u obliku nameštaja i drugih predmeta.
Potrebno je zaštiti šume od prekomerne seče (Foto: Pixabay)
Iako je drvo obnovljivi resurs, koristimo ga mnogo brže nego što se obnavlja. Krčenje šuma ima drastičan uticaj na divlje životinje i pogoršava efekte klimatskih promena. Zato je neophodno osmisliti nove metode za dobijanje drveta.
Poslednjih godina, istraživači su se okrenuli uzgoju drveta u laboratoriji. Tim naučnika sa MIT-a demonstrirao je novu tehniku kojom se može uzgajati biljni materijal nalik drvetu u laboratoriji, omogućavajući lako podešavanje svojstava poput težine i snage po potrebi.
"Ideja je da ove biljne materijale možete uzgajati u tačno onom obliku koji vam je potreban, što smanjuje količinu energije i otpada", kaže Ešli Bekvit, glavni autor studija. "Postoji mnogo potencijala da se ovo proširi i razvije u trodimenzionalne strukture."
Naučnici su prvo izolovali ćelije iz listova biljaka poznatih kao Zinnia elegans. Zatim su ove ćelije kultivisane u tečnom medijumu dva dana pre nego što su prebačene u gušči medijum na bazi gela. On je sadržao hranljive materije i dva različita biljna hormona, čiji nivoi su mogli da se menjaju kako bi se dobila željena fizička i mehanička svojstva materijala.
Različiti nivoi hormona doprinose gustini i čvrstoći materijala (Foto: MIT)
Tim je zatim 3D štampao ovaj gel napunjen ćelijama u određeni oblik, isto kao što se 3D štampa plastični predmet. Nakon tri meseca inkubacije u mraku, materijal se dehidrira i konačni rezultat je prilagođeni predmet napravljen od biljne materije nalik drvetu.
Istraživači su eksperimentisali sa različitim nivoima hormona i otkrili da su niži nivoi doveli do materijala manje gustine, sa zaobljenim, otvorenim ćelijama. Viši nivoi hormona doprineli su gušćoj strukturi, pa je materijal bio črvšći, zahvaljujući povećanom rastu organskog polimera lignina. Ova razlika se može koristiti za pravljenje proizvoda koji su mekši i lakši ili jači i čvršći, po potrebi.
Cilj istraživanja je da se tehnologija razvije do te mere da se drveni predmeti mogu u suštini 3D štampati i uzgajati, umesto da se seku, oblikuju i spajaju od većih komada drveta dobijenih sečom drveća. Proces može početi sa malim drvenim predmetima kao što su tiplovi ili ukrasni komadi, pre nego što se na kraju pređe na nameštaj ili daske za izgradnju.
Sledeći korak je da se razradi kako primeniti metod na druge biljke. Zinnia ne proizvodi drvo, ali prilagođavanje procesa za rad sa nečim poput bora može biti veliki napredak.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Materials Today.
