Digitaal hout

Onderzoekers van Columbia University zeggen er in te zijn geslaagd om ‘digitaal hout’ te maken, of eigenlijk, om hout digitaal na te maken. Om dat voor elkaar te krijgen, greep het team naar de modernste 3D-printtechnologieën, zoals ‘destructive tomographic imaging’ en zogenaamd voxel-printing. En zo maakte men een exacte replica van een stuk olijfhout inclusief de oppervlaktekleurtextuur als de interne kleurstructuur.

Eerst maakten de onderzoekers houtmonsters met behulp van een met camera uitgeruste (CNC) bank en een vliegmes, die met elke schaafgang 27 μm van het houtoppervlak sneed. De houtplakjes werden gefotografeerd. Dat resulterende in 230 afbeeldingen die aan de basis stonden voor het werk van een voxel-3D-printer. Een voxel (een samentrekking van de woorden ‘volume’ en ‘pixel’) geeft een waarde aan die aan een volumecel in een driedimensionale ruimte gebonden is.

Om verschillende materialen te kunnen printen, sputtert een Stratasys J750-printer druppeltjes ongelijksoortige materialen op het printbed. Vervolgens worden de materiaaldeeltjes gecomprimeerd met een metalen roller om de druppels te mengen. Vervolgens werd de laag uitgehard met ultraviolet licht en begint de machine met het afdrukken van de volgende laag. Het resultaat leek inderdaad sterk op het originele houten blok, zowel aan de buitenkant als het inwendige kleurenpatroon. Volgens Columbia University kan het ontwikkelde 3D-printproces worden gebruikt bij het digitaal repliceren van uiteenlopende objecten met complexe inwendige patronen die tot nu toe onmogelijk te produceren waren.

Het onderzoek werd uitgevoerd door Fabian Stute, Joni Mici, Lewis Chamberlain en Hod Lipson, Columbia University.

Meer in Innovatieve Materialen 2019 nummer 1