En trögflytande biopasta som är lätt att bearbeta, stelnar snabbt och är lämplig för att producera även komplexa strukturer med hjälp av 3-D-utskriftsprocessen har utvecklats av en forskargrupp ledd av Prof. Dr. Marie-Pierre Laborie från ordföranden för skogsbiomaterial vid universitetet i Freiburg. Den träbaserade biologiskt nedbrytbara syntetiska produkten kan potentiellt användas i lättviktskonstruktioner, bland annat. Forskarna har publicerat sina första resultat i tidskrifterna Tillämpade biomaterial och Biomakromolekyler .

Lignin stärker växternas cellväggar och får dem att bli träiga (lignifiera) – en mekanism som hjälper växter att skydda sig mot vind eller skadedjur. Det är en restprodukt från papperstillverkning och till stor del förbränns för att producera bioenergi. "Det är därför vi undersöker alternativa möjligheter för att bättre utnyttja denna råvara i framtiden, " säger Laborie. Som ett resultat började teamet att ompröva en kombination av material som redan undersöktes på 1980-talet av ett amerikanskt forskarlag. I detta system, flytande kristaller baserade på cellulosa, huvudkomponenten i växtcellväggar, säkerställer inte bara styrkan utan även de goda flytegenskaperna hos biopastan. Den andra komponenten, lignin, kan hålla ihop mikrostrukturen i processen att skapa biosyntetiken, som Robert Gleuwitz upptäckte i sin doktorsavhandling. Dess orientering bestämmer sedan egenskaperna hos biosyntetiken:t.ex. den kan svara styvare eller mer flexibelt, beroende på från vilket håll kraften kommer.

Ytterligare forskningsarbete kommer dock att vara nödvändigt tills industriell tillämpning är möjlig, till exempel som komposit i lättviktskonstruktion. Hittills har teamet använt exceptionellt rent lignin som produceras i ett pilotbioraffinaderi vid Fraunhofer Center for Chemical-Biotechnological Processes (CBP) i Leuna – huruvida avfallsprodukten från pappersindustrin också kan bearbetas direkt måste fortfarande undersökas. Som Lisa Ebers visar i sin doktorsavhandling, egenskaperna hos biosyntetiken kan också varieras på många sätt, till exempel genom att kemiskt bearbeta eller variera komponenterna:Hittills i försök har lignin från bokträd använts – om det erhålls från andra växter kommer det att ha något annorlunda materialegenskaper såsom olika flytande kristaller, även om de alla är baserade på cellulosa. De optimala kvantitetsförhållandena skiljer sig också beroende på den planerade applikationen. Dessutom, forskarna ska snart testa en helt annan möjlig användning:jordens kvalitet kan analyseras med hjälp av det biobaserade materialet. Detta sker genom att studera nedbrytbarheten av lignin och cellulosa i olika typer av jord.