Artık yünden 3D baskı malzemesi üretildi

Harvard’lı araştırmacılar 3D baskı için doğa dostu ve yenilikçi bir malzeme tasarlamayı başardı. SEAS (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences- Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi) araştırmacıları malzemeyi üretirken, artık yünden elde ettikleri keratini kullandı. Biyouyumlu ve yeniden şekillendirilebilir malzeme, akıllı tekstilden doku mühendisliğine kadar çeşitli alanlarda uygulama imkanı buluyor. Araştırma, Nation Science Foundation (Ulusal Araştırma Vakfı) tarafından verilen DMR-1420570 hibe kapsamında Harvard Üniversitesi Malzeme Araştırma Bilim ve Mühendislik Merkezi (MRSEC) tarafından kısmen desteklendi. Luca Cera, Grant Gonzalez, Qihan Liu, Suji Choi, Christophe Chantre, Juncheol Lee, Rudy Gabardi, Myung Choi, Kwanwoo Shin ve Kit Parker tarafından beraber yazılan araştırma Nature Materials dergisinde yayınlandı.

Malzeme, saç, tırnaklar ve kabuklarda bulunan lifli bir protein olan keratin kullanılarak yapılıyor. Araştırmacılar, malzemeyi tekstil üretiminde kullanılan artık Agora yününden elde ettikleri keratinin şekil değiştirme yeteneğinden faydalanarak geliştirdi. SEAS ‘ta doktora sonrası araştırmacı ve makalenin ilk yazarı Luca Cera, malzemenin 3D olarak basılması ve ardından kalıcı şekillerinin ayarlanması ile oluşan bu iki aşamalı sürecin, yapısal özelliklere sahip gerçekten karmaşık şekillerin mikron seviyesine kadar üretilmesine olanak tanıdığını söyleyerek, bunun, malzemeyi tekstilden doku mühendisliğine kadar çok çeşitli uygulamalar için uygun hale getirdiğini belirtti.

Keratin tabakaları 3D baskı ile üretildi

Tek bir keratin zinciri, alfa sarmal olarak bilinen yay benzeri bir yapı düzenine sahip. Bu zincirlerden ikisi, sarmal bobin olarak bilinen bir yapı oluşturmak için birlikte bükülüyor. Bu sarmal bobinlerin çoğu, protofilamentler ve sonunda büyük lifler halinde birleştiriliyor. Bir lif gerildiğinde veya belirli bir uyarıcıya maruz bırakıldığında, yay benzeri yapılar açılıyor ve bağlar kararlı beta tabakaları oluşturmak için yeniden hizalanıyor. Lif, orijinal şekline geri dönmesi için tetiklenene kadar bu konumda kalıyor. Bu süreci göstermek için, araştırmacılar çeşitli şekillerde 3D baskı ile keratin tabakalar üretti. Bir hidrojen peroksit ve monosodyum fosfat solüsyonu kullanarak malzemenin kalıcı şeklini (tetiklendiğinde her zaman geri döneceği şekli) programladı.

Bir deneyde, bir keratin tabaka, kalıcı şekli olarak karmaşık bir origami yıldızına katlandı. Hafıza ayarlandıktan sonra, araştırmacılar yıldızı açılıp şekillendirilebilir hale geldiği suya batırdı. Oradan, tabakayı sıkı bir boru şeklinde yuvarladılar ve kuruduktan sonra, tabaka tamamen stabil ve işlevsel bir boru olarak kilitlendi. Süreci tersine çevirmek için, yuvarlanmış keratin tabakayı suya geri koyarak, tabakanın açılıp kalıcı şekli olan origami yıldızına geri dönmesini sağladılar. SEAS ‘de Biyomühendislik ve Uygulamalı Fizik Tarr Family Profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Kit Parker, kap boyutu ve şekli her gün özelleştirilebilen sütyenler veya tıbbi tedaviler için harekete geçirici tekstiller yapmaya çalışanlar için, Cera’nın çalışmalarının olanaklarının geniş ve heyecan verici olduğunu söyleyerek; “Biyolojik molekülleri daha önce hiç kullanılmadıkları gibi mühendislik alt tabakaları olarak kullanarak tekstil ürünlerini yeniden tasarlamaya devam ediyoruz” dedi.

SEAS artık yünden 3D baskı malzemesi üretti
SEAS artık yünden 3D baskı malzemesi üretti

Moda endüstrisindeki atık sorununa çözüm sunabilir

Araştırmanın, dünyayı en çok kirletenlerden biri olan moda endüstrisindeki atıkları azaltmaya yönelik daha geniş çabalara yardımcı olması bekleniyor. Stella McCartney gibi tasarımcılar şimdiden endüstrinin yün de dahil olmak üzere malzemeleri nasıl kullandığını yeniden tasarlıyor. Kit Parker, bu proje ile, sadece yünü geri dönüştürebileceklerini değil, geri dönüştürülmüş yünden daha önce hiç hayal edilmeyen şeyler yapabileceklerini de gösterdiklerini söyledi. Doğal kaynakların sürdürülebilirliği için çıkarımların açık olduğunu belirten Parker, “Geri dönüştürülmüş keratin proteini ile, bugüne kadar hayvanları kırparak yapılanlar ile aynı miktarda veya daha fazlasını yapabiliriz ve bunu yaparak, tekstil ve moda endüstrisinin çevresel etkisini azaltabiliriz” dedi.

Listemize kaydolun!

* zorunlu

Son Haberler

UpNano: 3D baskıda büyük ‘nano’ yenilik

Viyana merkezli yüksek teknoloji şirketi UpNano, 100 ile 1012 kübik mikrometre arasında değişen hacimde polimerik parçalar üretebilen üst düzey bir 2PP (2 Foton Polimerizasyonu)...

Yeni Mimaki 3DUJ-2207 ile tam renkli 3D baskı mümkün

Geniş format inkjet baskı makineleri ve kesim plotterlarının lider markası Mimaki, 3DUJ-2207 ile hızla büyüyen 3D baskı endüstrisine yönelik yepyeni çözümler geliştirmeyi sürdürüyor. Bu...

Polymaker’dan yeni endüstriyel polikarbonat malzemeler

MakerBot, 3D baskı malzemelerinin lider tedarikçilerinden Polymaker'ın MakerBot LABS, MakerBot METHOD X 3D baskı makinesi için üç polikarbonat malzemesini onayladığını duyurdu. Bu malzemeler, çeşitli...

ExOne, InnoventPro metal 3D baskı makinesi konseptini açıkladı

Endüstriyel kum ve metal 3D baskı makinelerinde bağlayıcı püskürtme (binder jetting) teknolojisi kullanan, sektörün önde gelen firmalarından ExOne, InnoventPro'nun konsept sunumunu yaptı. Metal, seramik...

Continental, 3D baskıyla otomotiv üretiminde hız kazandı

Dünyanın önde gelen lastik üreticilerinden biri olarak tanınan otomotiv üretimi teknolojileri liderlerinden Continental AG, Continental Mühendislik Hizmetleri (CES- Continental Engineering Services) bölümü aracılığı ile...

İlgili İçerikler