Нанофибриллы целлюлозы в качестве универсального биосовместимого материала


Нанофибриллы целлюлозы в качестве универсального биосовместимого материала
Биологические материалы становятся все более важными для 3д печати. Основным фактором их популярности является относительно небольшое воздействие на окружающую среду, поскольку они не только устойчивы и экологически чисты, но также дешевы и безопасны для производства. Добавьте к этому множество уникальных свойств, которые отличают их от других искусственных веществ и получите настоящий прорыв — нанофибриллы целлюлозы.

Нанофибриллы целлюлозы представляют собой мельчайшие волокна, которые могут быть разложены. Обычно их смешивают с водой для образования пасты, используемой в качестве материала для 3д печати. При высушивании эта паста образует структуры с высокими уровнями механической прочности, а также биологически разлагаемыми свойствами.

Перекрещивая связи между фибриллами можно делать структуры более пористыми, жесткими или гибкими в зависимости от требований. Эта гибкость ранее была основным камнем преткновения для биоматериалов, поскольку напечатанные объекты разрушались при высыхании. На этом фронте уже сделан значительный прогресс. По словам профессора Paul Gatenholm из Университета Чалмерса в Гетеборге, был разработан метод, при котором «мы замораживаем предметы и удаляем из них воду различными способами, чтобы контролировать сухую форму».

Нанофибриллы целлюлозы в качестве универсального биосовместимого материала
Список приложений для применения наноцеллюлозы поистине огромен. Центр разрабатывает технологию 3д печати для модификации текстиля, макетов и элементов внутренней отделки, а также медицинских решений в лечении ран. Нанофибриллы также применяются для расширения диапазона возможных образцов поверхности, используемых при создании декораций.

Что касается медицины, то здесь разрабатываются напечатанные пластыри, которые могут способствовать повторному росту клеток кожи вокруг раны. По словам старшего ученого VTT Panu Lahtinen, им «удалось создать структуры, которые поглощают жидкости в три раза эффективнее, чем обычные пластыри для лечения ран». К сожалению, эти нововведения пока не могут быть реализованы больницами, поскольку целлюлозные нанофибриллы официально не одобрены для медицинского использования.

Исследователи также работают в направлении электропроводящих структур. Применяя два геля вместе, один проводящий и один непроводящий, а также контролируя процесс сушки, ученые смогли создать трехмерные схемы. Благодаря своей гибкости, электропроводности и органической основе, они могут иметь огромный диапазон применений, например, в виде датчиков, интегрированных в упаковку или пригодный для носки текстиль, который мог бы превращать тепло тела в электричество.

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.