چاپ سه‌بعدی با سلولز
برای قرن‌ها، سلولز موجود در کاغذ فراوان‌ترین ماده مورد استفاده در صنعت چاپ بوده است. اکنون به لطف تحقیقات دانشمندان دانشگاه MIT سلولز تبدیل به فراوان‌ترین ماده با خاصیت تجزیه‌پذیری و تجدید‌پذیری نسبت به سایر پلیمرهای مورد استفاده در چاپ سه بعدی نیز شده است.
استفاده از سلولز برای ساخت افزودنی‌ها ایده جدیدی نیست، پژوهشگران زیادی تلاش کرده‌اند اما با موانع زیادی روبه‌رو شده‌اند. هنگامی که سلولز حرارت ببیند، قبل از آنکه جریان پیدا کند تجزیه می‌شود و علت آن تا اندازه‌ای مربوط به پیوندهای هیدروژنی بین مولکول‌های سلولز است. پیوندهای بین مولکولی نیز محلول‌های غلیظ سلولز را بسیار ویسکوز کرده که از قالب به راحتی بیرون می‌آیند.
محققان دانشگاه MIT، تصمیم گرفتند تا به جای سلولز از استات سلولز استفاده کنند؛ ماده‌ای که به آسانی از سلولز تهیه می‌شود. تعداد پیوندهای هیدروژنی در این ماده با وجود گروه‌های استات کم است. سلولز استات می‌تواند در استون حل شده و از قالب رد شود. همچنان که استون تبخیر می‌شود، سلولز استات محکم می‌شود. تیمار بعدی گروه‌های استات را جایگزین کرده و باعث افزایش قدرت قسمت‌های چاپ شده می‌شود.
بعد از چاپ، شبکه پیوندهای هیدروژنی را با تیمار سدیم هیدروکسید ترمیم می‌کنند. قدرت و سفتی این ترکیب نسبت به مواد رایج مورد استفاده در چاپ سه بعدی، مانند اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) و پلی‌لاکتیک اسید (PLA)، بیشتر است. برای اثبات تطبیق‌پذیری شیمیایی فرایند تولید، مقدار کمی رنگ ضد میکروبی به جوهر سلولز استات افزودند و یک جفت انبرک جراحی با عملکرد ضد میکروبی برای استفاده در اتاق عمل‌هایی که به میزان کافی استریل نیستند، چاپ کردند.
استات سلولز در حال حاضر به طور گسترده‌ای به عنوان یک ماده پرکاربرد در دسترس است و از نظر قیمتی با ترموپلاستیک‌ها قابل مقایسه بوده و تنها به میزان کمی از مواد معمولی مورد استفاده در صنعت چاپ سه بعدی گران‌تر است. جزئیات بیشتر در مجله Advanced Materials Technologies به چاپ رسیده است.
ترجمه: ریحانه خالقی
