Вчені розробили методику, що дозволяє перетворювати «сміттєвий» лігнін на біопасту, придатну для тривимірного друку.
У своєму природному стані лігнін являє собою щільний органічний полімер, який відіграє важливу роль у наданні стійкості рослинам і деревам. Але коли ці ресурси перетворюються на папір, виробничий процес перетворює величезну кількість лігнину на відходи. Вчені з Німеччини розробили технологію, яка може дати органічному полімеру нове життя, перетворивши відходи на основу біопасти, придатної для 3D-друку.
Ряд дослідницьких груп раніше вже вивчали способи переробки лігніна, що дозволило використовувати його у вуглецевому волокні, більш міцному бетоні і навіть більш дешевих батареях. Однак у нинішньому вигляді велика частина як і раніше спалюється для виробництва біоенергії в процесі виробництва паперу, що залишає безліч можливостей для нових методів рециркуляції і повторного використання.
Команда професора Марі-П'єр Лаборі з Фрайбурзького університету експериментувала з матеріалом для біопасти, який інша дослідницька група запропонувала ще в 1980-х роках. Цей матеріал був зроблений з рідких кристалів на основі целюлози, іншого ключового компонента біомаси, а також лігніна. У ході роботи дослідники виявили, що кристали можуть забезпечити міцність пасти, в той час як лігнін діє як клей, що скріплює все разом.
Експериментуючи зі складом цієї біопасти, дослідники також виявили, що можуть змінювати її характеристики, роблячи її більш жорсткою або більш гнучкою залежно від орієнтації лігніна і співвідношення матеріалів. Результатом роботи вчених стала в'язка біопаста, що складається наполовину з лігніна і наполовину з целюлози. Вона легко обробляється і швидко схоплюється, що робить її ідеальною для легких структур, створюваних за допомогою 3D-друку.
Досі команда використовувала для виробництва біопасти лігнін з бука, і зазначає, що сировина з інших рослин вплине на характеристики кінцевого матеріалу. Одним з наступних кроків дослідження групи стане вивчення того, як використовувати для виробництва пасти лігнін, одержуваний в результаті виробництва паперу.