Forscher entwickeln löschbare Tinte für den 3D Druck
Man kennt das folgende Phänomen noch aus Schulzeiten: Ein Radiergummi besteht aus zwei Teilen, einem roten für das Entfernen von Bleistift und einem blauen. Dieser, so heißt es zumindest, ist für das Radieren von Tinte gedacht. Das stimmt sogar, wenn es auch nicht immer funktioniert. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun eine Methode entwickelt, um Tinte für den 3D-Druck zu „radieren“ und neu zu schreiben.
Reversible Tinte – eine Herausforderung
Die gedruckten und dann wieder gelöschten Strukturen wurden mit dem Verfahren des direkten Laserschreibens hergestellt, es wird bereits seit einiger Zeit von den Wissenschaftlern des KIT angewandt. Es können damit Mikrometer große Objekte mit genau definierten Eigenschaften „geschrieben“ werden, das heißt es werden mikroskopisch kleine Voxel in einem Photopolymer bzw. Fotolack ausgehärtet. Den Forschern ist es nun gelungen, diese gedruckte Tinte wieder „wegzuwischen“ und anschließend neu schreiben.
Bausteine werden aufgespalten und können dann neu geschrieben werden
„Eine Tinte zu entwickeln, die man auch wieder löschen kann, war eine der großen Herausforderungen beim Direkten Laserschreiben“, sagt Professor Christopher Barner-Kowollik vom KIT. Das haben die Forscher nun geschafft, sie entwickelten Tinte mit einer reversiblen Bindungsverknüpfung, was bedeutet: Die geschriebenen Bausteine lassen sich wieder voneinander trennen und zwar mit Hilfe einer Lösungschemikalie, in die das Gedruckte getaucht wird. Anschließend kann an der gleichen Stelle erneut geschrieben und somit die Struktur mehrfach verändert werden.
Für die Durchführung des Experiments wurde ein spezieller 3D-Drucker entwickelt, der mit der Technologie des direkten Laserschreibens bis zu 100 Nanometer feine Gerüste fertigen kann. Das bringt natürlich viele nützliche Anwendungen mit sich, zum Beispiel können Stützstrukturen gedruckt und im selben Fertigungsprozess wieder entfernt werden.
Die Uni Karlsruhe auf der Hannover Messe – Bild via KIT
Anwendungen in Biologie, Elektronik und Materialwissenschaften
Auch in der Biologie kann diese Innovation nützlich sein, erst vor kurzem haben die Forscher des KIT Petrischalen weiterentwickelt, um das Zellwachstum nach einer bestimmten räumlichen Struktur zu kontrollieren. „Man könnte während des Zellwachstums Teile des dreidimensionalen Mikrogerüstes wieder entfernen, um zu untersuchen, wie die Zellen auf die veränderte Umgebung reagieren“, erklärt Martin Wegener vom KIT. Diese Entwicklung bringt desweiteren noch weitere Vorteile in der Elektronik (Herstellung von reversiblen Drahtverbindungen für Elektronikkomponenten) oder in den Materialeigenschaften (Porösität durch mischen von löschbarer und nicht löschbarer Tinte).
Auch die Elektrotechnik könnte von dieser Forschung profitieren – Bild via Elektroniknet
Die Studie wurde unter dem Namen Cleaving Direct Laser Written Microstructures on Demand veröffentlicht als „Very Important Paper“ eingestuft.
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Titelbild: © Wyss Institute at Harvard University
