近日，美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）和緬因大學(xué)的研究人員利用天然材料開發(fā)出了一種可回收的3D打印地板，這種地板足夠堅固，可以替代建筑中的鋼材。該項目是可持續(xù)材料和可再生技術(shù)制造聯(lián)盟（SM2ART）計劃的一部分。

研究團(tuán)隊的核心成果是SM2ART Nfloor盒式地板，這種地板由混合的聚乳酸（PLA）和木粉制成。PLA是一種來源于玉米殘渣的可生物降解熱塑性塑料，而木粉則是木材加工的副產(chǎn)品。這種混合材料不僅堅固耐用，還具備良好的可回收性，適用于大幅面3D打印。

緬因大學(xué)先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料中心（ASCC）的結(jié)構(gòu)工程師Scott Tomlinson表示，PLA和木粉的混合物是生產(chǎn)可回收、大尺寸增材制造部件的理想材料。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土組件相比，這種單件式地板組件不僅更堅固，還提供了更優(yōu)質(zhì)的步行體驗。

ORNL研究員Katie Copenhaver表示，通過利用基于生物的大規(guī)模3D打印技術(shù)，用單一材料的地板面板取代了由31個零件和3種材料構(gòu)成的傳統(tǒng)組件。這種地板面板不僅對生態(tài)友好，其強(qiáng)度也與傳統(tǒng)鋼地板相當(dāng)。

ORNL 和 UMaine 使用聚乳酸（PLA）制造面板，PLA 是一種從玉米渣中提取的生物塑料，他們將其與木材加工廢料制成的木粉混合。在 PLA 中添加木粉會顯著提高其剛度，剛度是整體性能的關(guān)鍵。

這項研究成果還在美國住房和城市發(fā)展部于國家廣場舉辦的2024年住房創(chuàng)新展示會上展出，未來使用聚乳酸填充木粉等填充物用于3D打印建材將有著更廣闊的市場應(yīng)用空間。