Madeira artificial promete revolucionar impressão 3D - Fiep - Boletins Setoriais - Madeira e moveleiro

(Foto: Liberty Publications)

A madeira é hoje uma das matérias-primas mais sustentáveis e completas. Porém ela carrega sua carga de desafios, como, por exemplo, a redução das áreas de florestas provocada pela indústria madeireira. Motivados pelo desafio de criar um material alternativo, quatro pesquisadores da Universidade de Columbia desenvolveram um estudo envolvendo o processo de impressão 3D.

Fabian Stute, Joni Mici, Lewis Chamberlain e Hod Lipson tinham como objetivo criar uma nova forma de utilizar as impressoras que não tivesse como matéria-prima o tipo de polímero utilizado com mais frequência como base para os produtos impressos em 3D. Após meses de estudo e tentativas, o resultado foi a criação de um novo material: a madeira 3D. Além de lembrar tanto a parte interna, quanto externa da madeira, o novo material também tem controle térmico similar ao da madeira.

Os pesquisadores ressaltam que, mesmo com o alto custo e o consumo de energia da impressão 3D, a importância dessa descoberta está principalmente no fato de que ela prova que esta solução pode realmente ir além dos materiais fabricados até agora, especialmente se associada a técnicas de imagem como o infravermelho e a ressonância magnética.

Método de impressão

Para elaborar a madeira artificial 3D, os pesquisadores realizaram um mapeamento microscópico de um pedaço de madeira de oliveira, que foi fatiado em camadas micrométricas utilizando um cortador especial. Isso possibilitou aos estudiosos entenderem melhor sua composição, auxiliando na reprodução no desenvolvimento da "nova madeira".

Segundo a descrição da metodologia do estudo, "após a conclusão de cada passagem do cortador, a câmera aérea registrou uma imagem em vermelho, verde e azul (RGB) da superfície recém-exposta. Este processo foi repetido 230 vezes, resultando em uma pilha de 230 imagens distintas".

O projeto utiliza uma impressora 3D do tipo Stratasys J750 PolyJet com alta mixagem de tonalidades alimentada com as informações de imagem. Isso possibilitou a reprodução dos padrões da estrutura. "A impressão tridimensional multicolor (3D) é normalmente usada para texturas de cores externas envolvidas em um núcleo monomaterial. Aqui, apresentamos um fluxo de trabalho de fabricação digital compreendendo imagens tomográficas destrutivas e impressão voxel, para replicar tanto a textura da cor da superfície quanto a textura interna da cor de materiais orgânicos anisotrópicos, como a madeira", detalha o artigo.

O resultado foi que o objeto impresso final assemelha-se ao bloco de madeira original, tanto em sua aparência externa quanto em seu padrão de cor interno, como confirmado quando o bloco é cortado ou quebrado. "O fluxo de trabalho apresentado pode ser empregado na replicação digital de objetos com padrões internos complexos que até agora eram impossíveis de fabricar", argumentaram os pesquisadores no artigo.

"Uma combinação dessas técnicas pode ser usada para metais, materiais orgânicos e compósitos. Mais informações podem ser coletadas por dados de referência cruzada obtidos de diferentes técnicas, como imagens térmicas, mecânicas, acústicas e elétricas", explicam os pesquisadores na conclusão do artigo.

Com informações da Gazeta do Povo.