實驗室培養植物物質 3D打印木材可塑性高

[星島綜合報道]砍伐樹木和加工得木材並不是製造家俬或建築材料的最有效或最環保的方式。麻省理工學院(MIT)的科學家們現在在一個過程中取得了突破性進展,有朝一日可以讓我們將木材直接3D打印和種植成家俬和其他物品的形狀。

木材可能是一種可再生資源,但我們使用它的速度比我們補充它的速度快得多。砍伐森林對野生動物產生了巨大的影響,加劇了氣候變化的影響。由於人們對木製產品的喜好不可能改變,我們獲得木製產品的方法也必須改變。

近年來,研究人員已經轉向在實驗室內種植木材。不是樹木,只是木材本身,這與正在進行的培養動物細胞以獲得實驗室生產的肉類的工作並不一樣,而不是飼養活的動物並將其屠宰。而現在,MIT的一個科學家團隊已經展示了一種新的技術,可以在實驗室中種植類似木材的植物材料,允許根據需要輕鬆調整重量和強度等特性。

該研究的主要作者Ashley Beckwith說:「我們的想法是,你可以準確地按照你需要的形狀來種植這些植物材料,所以你不需要在事後做任何裁切,這就減少了能源和浪費。它有很大的潛力來擴展,並種植三維的結構。」

首先,該研究小組從被稱為百日草(Zinnia elegans)的植物葉片中分離出細胞。然後,這些細胞在液體培養基中培養了兩天,然後被轉移到一個更厚的、基於凝膠的培養基座中。這種東西含有營養物質和兩種不同的植物激素,其水平可以被調整以調節材料的物理和機械性能。

接下來,研究小組將這種含有細胞的凝膠3D打印成一個特定的形狀,就像你3D打印一個塑料物體一樣。在黑暗中「孵化」三個月後,該材料被脫水,最後的結果是一個由類似木材的植物物質製成的訂製物體。例如,在一次測試中,該團隊將材料塑造成一棵樹的模型。

研究小組對不同水平的激素進行了實驗,發現較低水平的激素導致了較低密度的材料,具有圓形的、開放的細胞。同時,由於有機聚合物木質素的增加,較高的水平生長出更小、更密集的結構,而且更堅硬。這種差異可用於製造更軟更輕或更強更硬的產品。

最終,目標是將該技術發展到木製物品基本上可以3D打印和生長,而不是從砍伐樹木獲得的較大木塊上切割、成形和連接。這個過程可能從小型木製品開始,如木釘或裝飾品,然後最終發展到家俬或建築用木板。

該團隊說,接下來的步驟是研究如何將該方法應用於其他植物。百日草不產木頭,但將這一過程應用於像松樹這樣的東西可能是一個重大突破。

圖片:MIT

T09

【看星島*知天下】請立即下載「星島新聞(加拿大版)」App:
iPhone:https://apple.co/2IBi812
Android:https://bit.ly/2Pe8anu
share to wechat

延伸閱讀

share to wechat

延伸閱讀

來往溫哥華和西雅圖之間的Amtrak列車提早於9月恢復服務

卑詩省7月1日起對煙草產品徵收省銷售稅

石俊:加拿大可調整反塔利班法 向阿富汗人提供更多人道援助

卑大博士生溫市中心騎車被撞斃 RCMP提供騎車安全提示

都市網新聞