menu

Neue Materialien mit dem 3D Druck von Bakterien

Am 24. März 2017 von Raphael S. veröffentlicht

Mit der fortschreitenden Entwicklung rund um den 3D-Druck wird die Technologie nicht nur immer schneller in der Fertigung, sondern ebenfalls immer genauer. Ein Beispiel für diese hohe Präzision liefern die Forscher der TU Delft in den Niederlanden: Sie drucken Bakterien auf einen schmalen Bereich einer Graphenoxidschicht, die dann eine graphenartiges Material durch die Reduktion von Sauerstoff erzeugen.

Graphen ist sehr beliebt, da es besonders interessante Eigenschaften gegenüber anderen Stoffen hat. Es ist eine Modifikation von Kohlenstoff und ähnelt dem Graphit und dem Diamant. Während Diamant eine ziemliche vernetzte 3D-Struktur hat und die Schichten von Graphit ebenfalls vernetzt sind, besteht Graphen nur aus einer einzigen, 2D-Schicht Kohlenstoffatomen, welche in einer Wabenstruktur angeordnet sind. Das Material ist zum einen sehr leicht und besitzt trotzdem die 125-fache Zugfestigkeit von Stahl. Zum anderen bietet der Stoff eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit, da die Elektronen bis zu 1000 Mal beweglicher sind verglichen mit Silizium.

3D Druck Bakterien

An diesem $300 3D-Drucker wurde der Extruder durch den vorderen Teil einer Pipette ersetzt

Nichtsdestotrotz ist die traditionelle Herstellung von Graphen teuer und aufwendig, dabei werden außerdem giftige Chemikalien verwendet. Mit dem Forschungsergebnis der TU Delft kann man allerdings auf eine Alternative hoffen, denn sie sind in der Lage, ein Material mit ähnlichen Eigenschaften herzustellen. Bakterien werden bei diesem Verfahren mit einem umgebauten 3D-Drucker in schmalen Linien auf dem Graphenoxid aufgetragen und reduzieren den Sauerstoff (dieser wird herausgezogen) durch ihren Stoffwechsel bzw. Metabolismus. Je stärker diese Reaktion ablaufen kann, desto mehr ähnelt das neue Material dem Graphen. Diese Reduktion kann zwar auch mit Hitze oder straken Chemikalien erreicht werden, der Prozess mit den Bakterien ist allerdings günstiger und umweltfreundlicher.

3D Druck Bakterien

Die Bakterien-Algen Mischung wird bei ca. 37 °C extrudiert und in schmalen Linien aufgetragen

Dieses Verfahren ist besonders interessant für kleinere Strukturen, da kommt der 3D-Druck ins Spiel. Mit einem modifizierten Drucker haben sie einen Versuch gestartet: Eine nur 1 mm dicke Schicht aus E. coli Bakterien gemischt mit einem Gel aus Algen soll dabei auf eine Oberfläche gedruckt werden. Diese enthält Kalzium, da sich das Gel beim Kontakt mit ihr verfestigt und die Bakterien in Form hält. Das eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für die Fertigung von Bauteilen: Denn bestimmte Teile können elektrisch leitend gemacht werden und andere nicht.

Laut der Professorin Dr. Anne S. Meyer könnte man mit dieser Methode auch andere Materialien herstellen, das reicht von Mikrolinsen über künstliche Zähne. „Es gibt mehrere Arten von Tieren die Bioglas herstellen können“, so Meyer. Mit der Weiterentwicklung des 3D Drucks von Bakterien forscht man auch an der Modifikation von Stoffen im Mondstaub, das könnte nützlich sein für die Herstellung von Elektronikkomponenten im All.

Die gesamte Studie finden Sie hier. Folgen Sie 3Dnatives auf Twitter, Facebook und abonnieren Sie unseren RSS-Feed, wenn Sie nichts mehr von der Revolution des 3D-Drucks verpassen möchten!

Teilen Sie Ihre Meinung

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert

de_DEen_USes_ESfr_FRit_IT
Bleiben Sie auf dem Laufenden
Erhalten Sie jeden Mittwoch eine Zusammenfassung der neusten News rund um den 3D-Druck