近日，MIT的研究人员开发出了用乙酸纤维素（具有减少数量的氢键的纤维素材料）进行3D打印的技术。与其他形式的纤维素不同的是，乙酸纤维素可以溶解在丙酮中并通过3D打印机的喷嘴挤出。

纤维素，纸的主要成分，是世界上最丰富的有机聚合物。它是可再生的和可生物降解的，容易采购，并且价格非常便宜。在此基础上，有人提出了为什么没有更多的人试图用3D打印呢？虽然许多科学家试图这样做，但大多数科学家面临一个主要障碍：纤维素在加热时热分解，在其变得可流动并因此可印刷之前将其元素分离。另一方面，高浓度纤维素溶液通常太粘稠而不能挤出。幸运的是，麻省理工学院的研究人员发现了使用纤维素进行3D打印的不同方法。

乙酸纤维素，其用于摄影、油漆生产和眼镜框架的制造，作为商品被广泛采用，并且可以保持使用纤维素进行3D打印的关键。由于存在乙酸酯基团，该材料具有较少的氢键，并且可以溶解在丙酮中并通过喷嘴挤出。当丙酮蒸发时，乙酸纤维素保持固体就位。令人印象深刻的是，麻省理工学院的研究人员甚至找到了一种方法来恢复3D打印发生后缺失的氢键。

“3D打印后，我们通过氢氧化钠处理恢复氢键网络，”纤维素3D打印研究论文第一作者、MIT博士后Sebastian Pattinson解释道。“我们发现，我们获得的部件的强度和韧性比许多常用材料大。这些材料包括ABS、PLA和其他3D打印材料。”

由于3D打印的乙酸纤维素采用油墨的形式，研究人员还能够修改该解决方案以创建功能多样的印刷对象。例如，通过向3D打印解决方案添加抗微生物染料，他们能够3D打印一对具有抗菌功能的手术镊子。这些3D打印的镊子在荧光灯的存在下杀死细菌，研究人员认为它们可以用于在远程医疗环境中提供新工具。

这种纤维素在3D打印过程中的主要优点之一是其速度。由于乙酸纤维素不需要加热就可以挤出，因此消除了3D打印工艺中的主要步骤。此外，某些调整可使3D打印技术更快：铺设薄带状材料以使表面积最大化，或在3D打印部件上吹热空气以加速蒸发过程。研究人员还考虑开发回收蒸发的丙酮的系统，使得该方法更具成本效益，并有益于环保。

“纤维素是世界上最丰富的有机聚合物，只需一个因素，就可以使纤维素3D打印技术成为一个非常有吸引力的商业解决方案。”Pattinson说。据悉，标题为“Additive Manufacturing of Cellulosic Materials with Robust Mechanics and Antimicrobial Functionality”的研究论文已经发表在Advanced Materials中。Pattinson与麻省理工学院的John Hart一起撰写了此论文。

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