Jak drukować 3D… wodą?

Naukowcy ciągle szukają nowych metod pozyskiwania i optymalizacji materiałów do druku 3D. Pracują zarówno nad poszerzeniem gamy polimerów termoplastycznych jak i przystosowaniem do druku 3D tworzyw niestandardowych, które nie występowały dotąd w charakterze materiałów do wytwarzania przestrzennego. Specjalistom udało się już oswoić tak nietypowe materiały jak szkło czy silikon – jednak do tej pory nikomu nie udało się drukować przestrzennie z… wody.

Badacze z Uniwersytetu w Pittsburghu dokonali przełomowego odkrycia – udało im się zidentyfikować płynny polimer niskocząsteczkowy, który w kontakcie z wodą doprowadza do jej zamarzania nawet w temperaturze pokojowej. Rzeczona substancja to polioksacyklobutan (POCB) – za jego sprawą temperatura krzepnięcia wody wzrasta z zera do nawet kilkudziesięciu stopni Celsjusza. Badania naukowców i chemiczna geneza całego procesu zostały szeroko opisane w publikacji, która ukazała się w American Chemical Society.

Inspiracją dla naukowców były procesy zachodzące często w przypadku stopów metali – jednak w odniesieniu do niemetali sytuacja, kiedy połączenie dwóch składników wpływa na ich temperaturę krzepnięcia jest precedensem. Według opublikowanych wyników badań POCB, to jedyna substancja, która w kontakcie z wodą wykazuje takie właściwości.

Zespół badawczy wspomina co prawda o różnorodnych aplikacjach, jednak gdzie w tym wszystkim miejsce na druk 3D? Otóż Kerry Stevenson, redaktor popularnego portalu o technologiach przestrzennych w swoim tekście stawia interesując tezę, że nowo zidentyfikowana substancja może posłużyć do wytwarzania przyrostowego z wody. I choć może brzmieć to niedorzecznie, sam koncept (chociaż futurystyczny i jeszcze nieosiągalny) ma sens.

Według niego, POCB można wykorzystać do selektywnej krystalizacji wody, dzięki której można budować warstwa po warstwie struktury (podobnie jak w przypadku druku 3D z żywic światłoutwardzalnych). Problemem mogą być kwestie natury technicznej – jak długi jest czas krystalizacji, ile polimeru należy dodać i na ile metoda może być precyzyjna? To nasuwa jeszcze jedno, ważne pytanie – jakie może być praktyczne zastosowanie wykonywanych tym sposobem elementów?

Cóż, miejmy nadzieję, że to nie ostatnie doniesienie o tym odkryciu – być może już niebawem rzeczywiście usłyszymy o technologii druku 3D z wody?

Źródło: engineering.pitt.edu, fabbaloo.com