TLDR: Materiál na bázi vody, celulózy a ligninu – složek běžného dřeva – může s novou technikou 3D tisku vytvářet struktury teoreticky až na škále nanometrů. Studie tuna.

Dřevo je jedním ze zázraků naší planety! Pevný, pružný matroš, co sám od sebe roste, a může fungovat stejně dobře jako palivo i jako konstrukce? Ano, Horste, chci jich tucet! Ve známém vesmíru je skoro jistě daleko víc démantů než dřeva…

Nicméně, i dřevo je oproti třeba betonu o fous hůře naroubovatelné do libovolného tvaru. Měnit by to mohl nový recept na dřevěný inkoust pro 3D tisk! 

Tiskneme opět na dřevo

3D tisk a dřevo působí neslučitelně, ale mají k sobě překvapivě blízko už dlouho. Chce se říct, že prapůvodní tisk písmenek jaksi byl tisk na papír… Ale i dodat dřevu poměrně libovolné tvary je také již delší schopnost. Dřevotříska, tedy na třísky pomleté dřevo obohacené o vodu a lepidlo, není nic jiného než prazákladní formou tvarování dřeva!

Svět ale hledá ekologičtější alternativy, a proto vědátori z Rice University začali hledat udržitelnější, vlídnější a vůbec všeobecně lépe prodatelný způsob tvarování dřeva. Nakonec vyvinuli inkoust na vodní bázi bez aditiv, vyrobený z ligninu a celulózy, základních stavebních prvků dřeva… 

Inkoust lze použít k výrobě architektonicky složitých struktur dřeva pomocí techniky 3D tisku známé jako přímý inkoustový zápis!

Pro menší rozměry

Teoreticky samože můžete mnohé bazmeky libovolných tvarů ze dřeva vyrábět již dnes. Nemusíte ani sahat po lepidle, třeba můj papá mi kdysi v mládí z balzy vyřezal letadlo. Jenže tak či onak to bude dražší, složitější a/nebo méně šetrné, než když budete mít jednoduchý ligninový inkoust, o jaký se vědátoři snaží.

Příkladem budiž jeho schopnost tisknout dřevěné komponenty teoreticky až v nanorozměrech – to je už poněkud viditelnější pokrok oproti vašemu průměrnému známému truhláři. Ligninový inkoust by tak, po bilionu iterací a úprav, mohl přinést významné změny jak pro stavebnictví, tak i pro nábytkářství. 

Co je neméně zajímavé, oproti dřevotřísce by ligninový inkoust mohl dovolovat emulovat i přirozené dřevěné struktury. To je žádoucí jak z hlediska marketingu, tak i statiky. Dřevo má díky své přirozené struktuře například odlišnou pevnost podle toho, jakým směrem na něj působíme. Pokud bychom mohli tohle vše natisknout dle poptávky, otevřelo by to zcela nové možnosti návrhu dřevěných struktur!

Do praxe daleko

Prozatím se vědátoři z Rice bijou v hruď nad tím, že výrobky po vytisknutí z jejich ligninového inkoustu měly vlastnosti blízké přírodnímu dřevu co do nejen struktury, ale i vůně a pevnosti. Dokonce prý předčily v ohybu a tlaku vlastnosti balsy. Můj papá by tak dnes mohl sáhnout po něčem efektivnějším než své rybičce.

Od tiskového prohlášení k revoluci v dřevařině je ale klasicky poněkud daleko. Zásadní bude další vývoj kolem ceny produkce ligninového inkoustu, dlouhodobé efektivity jeho tisku, ale třeba i škálovatelnosti jeho využití do velkých rozměrů. Zdá se ale přesto, že dřevo jako zázračný materiál naší planety bude s trochou štěstí v dohledné době ještě o něco zázračnější! 

[Ladislav Loukota, JRN]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je [email protected]