Kínai vendégkutató a megújuló nyersanyagokon alapuló új műanyagokat kutat

A kínai professzorasszony, Dr. Xinyan Shi jelenleg a campuson tartózkodik. (Fotó: Sebastian Kamerling/Ce)

A Qingdao Tudományos és Technológiai Egyetem (QUST) kínai professzora, Dr. Xinyan Shi jelenleg a Kaiserslautern Műszaki Egyetemen (TUK) tartózkodik vendégként. A Kompozit Anyagok Tanszékén a kutató a műanyagok 3D nyomtatásával foglalkozik. A különlegesség: a megújuló nyersanyagként szolgáló cellulóz kerül felhasználásra, amely javítani hivatott a nyomtatott alkatrészek tulajdonságait. Shi a TUK-n végzett kutatási projekt keretében van, amelyet a Német Akadémiai Csere Szolgálat (DAAD) támogat.

A 3D nyomtatási technikák segítségével például összetett műanyag alkatrészek könnyen előállíthatók. A Kompozit Anyagok Tanszék professzora, Dr. Alois Schlarb csapata is ezzel a technológiával dolgozik. Együtt Shi professzorral a kutatók például vizsgálják, hogyan használható a cellulóz ilyen típusú műanyagokban. Ez Shi vendégkutató és munkacsoportja szakterülete. A cellulóz egy hosszú láncú cukormolekula. A növényi sejtfalak fő összetevője, és például a fafeldolgozás során keletkezik.

A kaiserlauterni kutatócsoport azon dolgozik, hogy a nanokristályos cellulózt (CNC) beépítse műanyagaikba. Ez különösen jó mechanikai tulajdonságokkal, valamint magas szilárdsággal és merevséggel rendelkezik, ami a nyomtatott alkatrészekre is kedvező hatással van. A folyamat során fontos, hogy a cellulóz részecskék egyenletesen oszoljanak el a műanyag rétegeiben, és jól kötődjenek azokhoz. A kutatók egy bio-műanyag alkalmazására összpontosítanak, egy úgynevezett polimerizált tejsavból készült, röviden PLA-ból, amely teljesen lebomlik.

A projekt célja, hogy a 3D nyomtatás során olyan hibrid anyagokat lehessen alkalmazni. Ez szakmai körökben különböző anyagok több méretű összetevőinek kombinációját jelenti, például nanoméretű cellulóz részecskéket és más adalékokat különböző méretekben. Így lehetőség nyílik olyan anyagok előállítására, amelyek különböző tulajdonságokkal rendelkeznek, és az adott alkalmazáshoz igazítottak.

Ilyen anyagok és a 3D nyomtatási eljárás különböző területeken érdeklődést váltanak ki, például az autóiparban vagy az orvostechnikában.

Shi professzor körülbelül négy hétig tartózkodik a Kompozit Anyagok Tanszéken. A két évig tartó „Biomassza-alapú belső polimer hibrid kompozitok gyártása 3D nyomtatással” nevű projekt keretében további tartózkodások is tervezettek.