科學家已經開發出一種新的“墨水”，可以用木頭3D打印物體。這種材料可以減少在制造各種産品時浪費的木材量，而且它可以利用現有的木材廢料，否則這些廢料最終會被焚燒或傾倒。

首先，在3D打印媒介中使用木材並不是一個新想法。

除此之外，我們之前還看到過用木材纖維素打印出來的木制物品，以及用木屑和生物環氧樹脂混合制成的3D打印吉他。麻省理工學院的科學家們甚至正在開發一種方法，將實驗室培養的木材生長成預定的三維形狀。

然而，休斯頓萊斯大學的研究人員聲稱，他們是第一個用完全由木材的天然成分組成的材料3D打印出真正的木制物品的人。

除了水，這種粘性墨水還由纖維素納米纖維、纖維素納米晶體和木質素組成 —— 後者是一種有機聚合物，構成了植物（包括樹木）的大部分支撐組織。纖維素和木質素都可以從林業、建築業和消費品行業産生的木材廢料中獲得。

木墨水用于通過稱爲“直接墨水書寫（DIW）”的3D打印過程，將物體構建成連續的層。這類似于常用的熔融沉積建模（FDM）技術，在該技術中，熔融材料從噴嘴中擠出，然後在冷卻時硬化。在DIW中，材料不是冷卻，而是通過燒結過程變成固體。

對于木質墨水，燒結過程包括在-85ºC（-121ºF）下冷凍幹燥打印對象48小時，然後在180ºC（356ºF）加熱20至30分鍾。加熱步驟將木質素轉化爲“分子膠”，將纖維素纖維和晶體結合在一起。

據報道，用這種材料打印出來的小物件在外觀、結構、紋理、熱穩定性，甚至氣味上都與天然木材非常相似。它們在機械性能上也比天然輕木更堅固，這是研究中使用的基准。還有一個額外的好處，它們被丟棄後會被生物降解。

更重要的是，當用墨水打印物品時，只使用打印該物品所需的確切數量的墨水。相比之下，當一個物體是用一塊天然木材雕刻或銑削的時候，所有被削掉的木材都被浪費了。

首席科學家穆罕默德·拉赫曼（Muhammad Rahman）助理教授說：“直接用自己的天然成分創造木結構的能力，爲更環保和創新的未來奠定了基礎。它預示著可持續3D打印木材建築的新時代。”

科學家們承認，目前，冷凍幹燥和加熱過程中的步驟是能源密集型的，所以他們正在探索替代方案。關于他們研究的論文最近已經發表在《科學進展》雜志上。

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