Als flaches Rechteck gedruckte Holztinte bildet nach dem Trocknen und Aushärten eine Helixform.
Holzspäne wurden in 3D-Druckertinte verwandelt, um Objekte herzustellen, die als feuchte, flache Blätter beginnen und sich dann beim Trocknen verdrehen und in Form bringen lassen. Diese Methode des 3D-Drucks könnte Holz so stabil machen, dass es in Zukunft für Möbel oder Gebäudeteile verwendet werden kann.
Doron Kam von der Hebräischen Universität Jerusalem in Israel und seine Kollegen haben eine Technik für den 3D-Druck von Holzstrukturen entwickelt, die sich kontrolliert und vorhersehbar verformen, wenn sie Feuchtigkeit verlieren.
Holz verändert beim Trocknen aufgrund der Struktur und Ausrichtung seiner Zellen von Natur aus seine Form. Die Forscher machten sich dies zunutze, indem sie 3D-Druckobjekte mit einer Tinte herstellten, die hauptsächlich aus "Holzmehl" oder zerkleinerten Holzresten aus anderen Konstruktionen besteht. Sie druckten Objekte mit dieser Tinte, indem sie Schichten oder nebeneinander liegende Reihen von nassen Streifen herstellten, die sich beim Trocknen verzogen.
Um eine metergroße Schale herzustellen, druckten sie konzentrische Kreise aus Holztinte. Aus früheren Studien über Holz und theoretischen Modellen über die Krümmung von Holz wussten sie, dass Holzzellen so trocknen und sich zusammenziehen würden, dass sich die Ränder des Kreises anheben, anstatt die Form einer flachen, kreisförmigen Platte zu behalten. Die Forscher druckten auch ein flaches Rechteck aus einzelnen Streifen, die in unterschiedlichen Ausrichtungen trockneten und sich schließlich zu einer spiralförmigen Helix verformten.
Kam sagt, dass das Ausmaß der Verformung und die Stelle, an der sie im Objekt auftritt, durch die Ausrichtung der 3D-gedruckten Streifen und die Geschwindigkeit, mit der sie gedruckt werden, gesteuert werden kann. Damit gibt es zwei Möglichkeiten, die endgültige Form eines mit der Holztinte hergestellten Objekts einzustellen, sagt Kam, der diese Forschung am 23. August auf einer Tagung der American Chemical Society in Chicago vorstellte.
Markus Rüggeberg von der Technischen Universität Dresden in Deutschland hat bereits einen Turm aus Massivholz gebaut, der sich beim Trocknen ebenfalls verformte. Er sagt, dass die Herausforderung für diese 3D-Druckmethode darin besteht, stabile Strukturen zu schaffen, die größer als ein paar Meter sind.
Kam sagt, dass er und sein Team daran arbeiten, kompliziertere Formen zu schaffen. In einer fernen Zukunft, sagt er, können Sie abgebrochene Äste aus Ihrem Garten zerkleinern und sich einen schönen, geschwungenen Stuhl in 3D drucken.
