Une biopâte visqueuse facile à traiter, se solidifie rapidement et convient à la production de structures même complexes en utilisant le processus d'impression 3D a été développé par une équipe de recherche dirigée par le professeur Marie-Pierre Laborie de la chaire de biomatériaux forestiers de l'Université de Fribourg. Le synthétique biodégradable à base de bois pourrait potentiellement être utilisé dans la construction légère, entre autres choses. Les scientifiques ont publié leurs premiers résultats dans les revues Bio Matériaux Appliqués et Biomacromolécules .

La lignine renforce les parois cellulaires des plantes et les fait devenir ligneuses (lignifier) ​​- un mécanisme qui aide les plantes à se protéger contre le vent ou les parasites. C'est un déchet de la fabrication du papier et en grande partie incinéré pour produire de la bioénergie. « C'est pourquoi nous recherchons des possibilités alternatives pour mieux utiliser cette matière première à l'avenir, " dit Laborie. En conséquence, l'équipe a commencé à réexaminer une combinaison de matériaux qui avait déjà été étudiée dans les années 1980 par une équipe de recherche américaine. Dans ce système, cristaux liquides à base de cellulose, le composant principal des parois cellulaires végétales, assurer non seulement la résistance mais aussi les bonnes propriétés d'écoulement de la biopâte. L'autre composant, lignine, peut coller ensemble la microstructure dans le processus de création du biosynthétique, comme l'a découvert Robert Gleuwitz dans sa thèse de doctorat. Son orientation détermine ensuite les caractéristiques du biosynthétique :par exemple, il peut répondre de manière plus rigide ou plus souple, selon la direction d'où vient la force.

Des travaux de recherche supplémentaires seront cependant nécessaires jusqu'à ce qu'une application industrielle soit possible, par exemple comme composite dans la construction légère. Jusqu'à présent, l'équipe a utilisé de la lignine d'une pureté exceptionnelle qui est produite dans une bioraffinerie pilote du Centre Fraunhofer pour les procédés chimiques et biotechnologiques (CBP) à Leuna. Comme le montre Lisa Ebers dans sa thèse de doctorat, les caractéristiques du biosynthétique peuvent également être modifiées de plusieurs manières, par exemple en traitant chimiquement ou en modifiant les composants :les essais à ce jour ont utilisé de la lignine provenant de hêtres - si elle est obtenue à partir d'autres plantes, elle aura des caractéristiques matérielles légèrement différentes telles que des cristaux liquides différents, même s'ils sont tous à base de cellulose. Les rapports de quantité optimaux diffèrent également en fonction de l'application envisagée. En outre, les chercheurs testeront bientôt une toute autre utilisation possible :la qualité du sol peut être analysée à l'aide du matériau biosourcé. Cela se fait en étudiant la dégradabilité de la lignine et de la cellulose dans divers types de sol.