fbpx

วัสดุ 3D Printing ทดแทนจากถั่วเหลือง

วัสดุ 3D Printing ทดแทนจากถั่วเหลือง

ที่ University of Louisville (UofL) Conn Center for Renewable Energy Research และ Department of Mechanical Engineering ทีมนักวิจัยได้เปลี่ยนเปลือกถั่วเหลืองให้เป็นวัสดุ ในงาน 3D Printing โดยมีแนวคิด การใช้ของเหลือทิ้งจากการแปรรูปถั่วเหลือง ทีมนักวิจัยสามารถกู้คืนเส้นใยธรรมชาติจากตัวเปลือก และนำมาพัฒนาในด้านวัสดุการพิมพ์คอมโพสิตสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ

ซึ่งโครงการวิจัยนี้ซึ่งได้รับเงินทุน 350,000 ดอลลาร์จาก United Soybean Board จึงสามารถสร้างผลงานให้กับหนึ่งในเมล็ดพันธุ์ที่ได้รับการเพาะปลูกมากที่สุดในโลกโดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกา

ตลาดถั่วเหลืองส่วนใหญ่สัดส่วนการตลาดโดยสหรัฐอเมริกาบราซิลและอาร์เจนตินา เมื่อรวมกันแล้วทั้งสามประเทศนี้ผลิตถั่วเหลืองได้เกือบ 80% ของโลก นั่นก็คือมากกว่า 215 ล้านตันต่อปี ถั่วเหลืองถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ซึ่งก่อให้เกิดของเสียอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่นเปลือกหรือส่วนอื่นๆ

ในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวมีการทิ้งถั่วเหลือง 8 ล้านชิ้นทุกปี นั่นคือจุดที่ทีมนักวิจัยของเราที่ University of Louisville เข้ามาพัฒนาและวิจัยหาวิธีการนำเปลือกเหล่านี้กลับมาใช้ใหม่ ซึ่งจะสามารถช่วยกู้ปัญหาขยะและส่งเสริมแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน ซึ่งเศรษฐกิจหมุนเวียนกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในงานพิมพ์ 3 มิติ เนื่องจาก บริษัท จำนวนมากมองหาวิธีอื่น ๆ ในการปรับปรุงการทิ้งของเสียต่างๆ ให้ลดลง และนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์มากขึ้น

ในแง่ที่เป็นรูปธรรมนักวิทยาศาสตร์จะเปลี่ยนชีวมวลของเปลือกถั่วเหลืองให้เป็นไซโลสซึ่งเป็นน้ำตาลแคลอรี่ต่ำที่เหมาะสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน

โครงสร้ำงของ Xylose

เมื่อสารนี้ถูกแยกออก จะสามารถกู้คืนเส้นใยธรรมชาติที่จะใช้ในการพัฒนาวัสดุการพิมพ์คอมโพสิต 3มิติ เส้นใยเหล่านี้จะเป็นตัวแทนประมาณ 80% ของมวลชีวภาพเริ่มต้น

Mahendra Sunkara ผู้อำนวยการ Conn Center อธิบายว่า “ การเกษตรและการแปรรูปทางการเกษตรเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจและการจ้างงานในสหรัฐฯ การแยกไซโลสและการใช้เส้นใยเปลือกถั่วเหลืองสำหรับคอมโพสิตเส้นใยธรรมชาติเป็นโอกาสที่ดีในการจัดการกับปัญหาเศรษฐกิจการเกษตร ปัญหาโภชนาการและความต้องการวัสดุทดแทนจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนทั่วโลก”

ทีมวิจัยจึงคาดหวังที่จะพัฒนาวิธีการที่เป็นไปได้ในการกู้คืนเส้นใยรวมเข้ากับเมทริกซ์โพลีเมอร์อย่างมีประสิทธิภาพและผลิตเส้นใยการพิมพ์ 3 มิติ