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Materiais Avançados

Peças de madeira impressas em 3D mais próximas da realidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/09/2020

Peças de madeira impressas em 3D mais próximas da realidade
A "tinta" de madeira consiste em 50% de lignina e 50% de celulose, uma combinação diferente da encontrada na madeira natural.
[Imagem: Lisa Ebers]

Tinta de madeira

A impressão 3D começou usando polímeros, mas rapidamente passou a permitir a fabricação de produtos de metais, cimento, cerâmica e até vidro.

A próxima onda promete ser a impressão de produtos à base de madeira.

E tudo graças aos esforços de uma equipe do Laboratório Federal Suíço de Ciência e Tecnologia dos Materiais (EMPA), do qual participa o professor brasileiro Gilberto Siqueira.

Gilberto e sua equipe vêm trabalhando em uma tinta de madeira para impressoras 3D há alguns anos.

Agora eles acreditam ter chegado em uma receita prática e passível de industrialização: a tinta de madeira consiste em uma pasta de origem biológica que é fácil de processar, solidifica-se rapidamente e permite construir estruturas complexas em 3D.

O material sintético biodegradável à base de madeira pode ser usado não apenas para fabricar objetos do dia a dia, mas até mesmo em construções leves, garante a equipe.

Peças de madeira impressas em 3D mais próximas da realidade
Micrografia óptica da madeira impressa em 3D.
[Imagem: Gleuwitz et al. - 10.1021/acsabm.0c00661]

Impressão 3D de madeira

A pasta de madeira, que funciona como "tinta" na impressora, é feita a partir de uma mistura de lignina, a cola que garante que as longas fibrilas de celulose fiquem estáveis e não se dobrem, e cristais líquidos feitos à base da própria celulose, o polímero natural que reforça as células vegetais.

Os cristais líquidos de celulose garantem não apenas a resistência, mas também as boas propriedades de fluxo da biopasta. Já a lignina adere à microestrutura no processo de criação do material biossintético, permitindo, por exemplo, que o material possa responder de forma mais rígida ou mais flexível, dependendo da direção de onde vem a força.

Até agora a equipe trabalhou apenas com lignina extremamente pura, mas eles já estão começando a analisar o material descartado como rejeito pela indústria - a lignina é tipicamente vista como indesejável no processo de fabricação de papel.

Bibliografia:

Artigo: Lignin in Bio-Based Liquid Crystalline Network Material with Potential for Direct Ink Writing
Autores: F. Robert Gleuwitz, Gopakumar Sivasankarapillai, Gilberto Siqueira, Christian Friedrich, Marie-Pierre G. Laborie
Revista: Applied Bio Materials
Vol.: 21, 3, 1069-1077
DOI: 10.1021/acsabm.0c00661

Artigo: Lignin-Assisted Stabilization of an Oriented Liquid Crystalline Cellulosic Mesophase, Part A: Observation of Microstructural and Mechanical Behavior
Autores: F. Robert Gleuwitz, Christian Friedrich, Marie-Pierre G. Laborie
Revista: Biomacromolecules
Vol.: 21/6, p. 2276-2284
DOI: 10.1021/acs.biomac.9b01352

Artigo: Lignin-Assisted Stabilization of an Oriented Liquid Crystalline Cellulosic Mesophase, Part B: Toward the Molecular Origin and Mechanism
Autores: F. Robert Gleuwitz, Gopakumar Sivasankarapillai, Yian Chen, Christian Friedrich, Marie-Pierre G. Laborie
Revista: Biomacromolecules
DOI: 10.1021/acs.biomac.0c00220





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