¿Qué es la madera impresa en 3D y reducirá los residuos?


A medida que avanzamos hacia el futuro, lo que solía suceder solo en la naturaleza está sucediendo en los laboratorios. En el nuevo mundo de la agricultura celular, los científicos producen carne sin matar animales. Y ahora es el turno de vivir de los árboles, ya que los científicos han descubierto cómo imprimir madera en 3D. En lugar de ser talados y convertidos en sillas, periódicos, papel tapiz, cartones de huevos, bolsas, cajas y papel higiénico, los árboles pronto podrán seguir creciendo.

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Necesitamos árboles y madera.

A medida que la población humana mundial ha aumentado a ocho mil millones, y muchas de estas personas desean muchas cosas, continuamos talando árboles para suministrar una miríada de productos. Desde el comienzo de la civilización humana, hemos eliminado el 54% de la población de árboles de la Tierra, según un estudio forestal mundial. Y aunque nos preocupa proteger a los elefantes y rinocerontes de los cazadores furtivos que buscan marfil, el producto silvestre más traficado es en realidad el palo de rosa. Desde Tailandia hasta Madagascar, donde hay palo de rosa, hay gente que intenta talar el árbol en peligro de extinción para venderlo en el mercado chino de muebles. Enredarse con los cazadores furtivos de palisandro es tan peligroso que el árbol se ha ganado el sobrenombre de «palo de sangre».

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Pero un árbol no necesita tener madera adecuada para hacer muebles dignos de las dinastías imperiales para ser valioso. Los árboles brindan sombra para refrescar nuestros vecindarios, eliminar el carbono de la atmósfera, filtrar el agua, limpiar el aire y frenar las marejadas ciclónicas. Por lo tanto, la capacidad de imprimir madera en 3D es una buena noticia tanto para los humanos como para los árboles.

Los genios del MIT revolucionan la madera

Científicos afiliados al Instituto Tecnológico de Massachusetts y al Laboratorio Charles Stark Draper publicaron su hallazgo en la revista Materials Today el año pasado. Se han embarcado en su trabajo para reducir los desechos y la alteración del medio ambiente mientras aumentan los rendimientos y las tasas de producción.

Comenzaron con células de Zinnia elegans, también conocidas como zinnias.

«En principio, el esfuerzo por producir materiales vegetales en ausencia de la planta de apoyo no es del todo diferente de la ingeniería de tejidos en sistemas de células animales», escribieron los autores del estudio. «En ambos campos, las células en un entorno de crecimiento estructurado y rico en nutrientes pueden ser dirigidas para crecer y transformarse en productos similares a los tejidos».

Las células vegetales requieren vías metabólicas diferentes a las de las células animales, pero los científicos han podido aprovechar el campo de los mamíferos más desarrollado. Hasta ahora, la mayoría de los esfuerzos de ingeniería de tejidos se han centrado en el cultivo de células animales. Los autores del estudio señalan que el suyo es el primer trabajo que utiliza el enfoque de agricultura celular para generar material vegetal. Puedes leer todos los jugosos detalles del estudio aquí.

Una startup de impresión en madera 3D

Los científicos del MIT pueden ser los primeros en producir madera a partir de células de zinnia. Pero no son los primeros en experimentar con formas alternativas de hacer madera. Una startup llamada Forest ha estado imprimiendo madera en 3D durante algunos años, comenzando con productos de desecho de madera de aserrín y lignina. Este último ingrediente es un polímero orgánico que es uno de los principales constituyentes de la madera.

“Nos dimos cuenta muy rápidamente de que los desechos de madera son un material que podría transformarse para la impresión 3D”, dijo Virginia San Fratello, presidenta del departamento de diseño de la Universidad Estatal de San José y una de las fundadoras, a Fast Company en 2021 por Forest. incluye capas de serrín y ligantes no tóxicos para recrear la veta de la madera.

“Un árbol está hecho de lignina y celulosa”, dijo Ric Fulop, director ejecutivo de Desktop Metal, una empresa de impresión 3D más grande que incluye a Forest, según informó Fast Company. “Cuando haces cosas con árboles, ya sean muebles o papel, esencialmente estás desmaterializando el árbol… lo que estamos tratando de hacer es volver a armarlo”. Puede parecerse un poco a un tablero de partículas. Pero el grano de la madera impresa en 3D atraviesa el material, por lo que puede lijarlo y terminarlo como si fuera madera.

Y hay mucho exceso de aserrín y lignina. Forest desvía estos materiales de los vertederos.

“Cientos de millones de toneladas de desechos se generan cada año solo en los Estados Unidos”, dijo Fulop.

Reducción de desperdicios

Una de las cosas interesantes de estos dos procesos es que los objetos se pueden imprimir en 3D en sus formas finales. Las empresas pueden imprimir en 3D una silla o una mesa, sin desperdicios. También pueden imprimir formas complejas. Quizás lo mejor de todo es que la impresión 3D podría conducir a un proceso circular para la producción de madera. Cuando su antiguo cabecero se desgasta o se rompe, puede enviarlo de vuelta al fabricante, donde se puede triturar e imprimir en 3D en una estantería o una silla o lo que requiera el mercado. Los muebles se podrían hacer de una forma completamente nueva, sin desperdicios.

Por supuesto, la tecnología de impresión en madera 3D aún está en pañales. Pero los científicos del MIT tienen esperanzas. Su estudio mira hacia un futuro en el que los materiales podrían producirse localmente, en cualquier parte del mundo, sin necesidad de luz solar o tierra.

Vía Ingeniería Interesante, New York Times, Fast Company

Imagen principal vía Pexels