Projekt AM-IMATE erforscht biologisches Baumaterial auf Pilz-Basis für Luft- und Raumfahrt
Bauen auf dem Mond und fernen Planeten mag zwar wie Zukunftsmusik klingen, tatsächlich ist die Forschung dafür aber bereits voll im Gange. Im Rahmen des fünfjährigen Projekts AM-IMATE erhielten Forscher der Technischen Universität Delft Anfang 2023 eine Förderung, um das Potential innovativer Baumaterialien im Weltraum zu erkunden. Dr. Kunal Masania, außerordentlicher Professor für Luft- und Raumfahrtkonstruktionen- und Materialien forscht daher an lebenden Materialien, die für Industrie und Technik herangezogen werden könnten.
Er entwickelt „lebende Materialien“, die auf Mikroorganismen basieren und so in der Lage sind, sich selbst zu reparieren. Das generierte Material ist ein Verbundwerkstoff aus Pilzzellen, Holz, Bakterien und Hydrogel. „Wir haben uns für Pilze entschieden, weil sie ein sehr robuster Organismus sind, der tolerante Bedingungen aushält und relativ leicht zu kultivieren ist“, erklärt Masania. Darüber hinaus verfügt das herangezogene Wurzelwerk des Pilzes, Myzel, über die Fähigkeit, mit der Umwelt in Verbindung zu treten. Myzel über ein Sensornetzwerk Signale durch den gesamten Organismus schicken und kommunizieren. Diese Materialmischung dient Masania als Tinte, die im 3D-Druckverfahren zu Strukturen verarbeitet werden kann.
Dr. Kunal Masania forscht im Rahmen des Projekts AM-IMATE an „lebenden Materialien“ für Anwendungen in Luft- und Raumfahrt. (Bild: TU Delft)
Neben den herausragenden selbstheilenden Eigenschaften des Materials trägt die biologische Herkunft auch zu mehr Nachhaltigkeit bei. „Unsere Materialien sind sehr leicht und nachhaltiger als die derzeit verwendeten Materialien“, sagt Masania. Ein Fokus seiner Forschung zielt auch darauf ab, die Verbundwerkstoffe als Baumaterial für den Innenraum von Flugzeugen zu verwenden. Könnte man nämlich die bisher verwendeten Materialien durch biobasierte Stoffe ersetzen, ließe sich ein Kreislaufkonzept erzielen: „Derzeit besteht die Innenausstattung von Flugzeugen größtenteils aus Kunststoff und Metall. Wenn wir diese ersetzen, sind wir nicht mehr auf fossile Brennstoffe angewiesen und können bessere Lösungen für das Ende der Lebensdauer anbieten. Wenn wir lebende Materialien verwenden, könnten die Flugzeugkomponenten zerlegt und der Natur zurückgegeben werden.“
Masania zielt darauf auf, Strukturen für Luft- und Raumfahrt zu schaffen, die sowohl durch ihre Leistung als auch ihre Haltbarkeit überzeugen. „Das Ziel besteht darin, technische Strukturen zu schaffen, die sich wie lebende Organismen verhalten und mechanische Belastungen spüren und sich daran anpassen können“, sagt er. Sein Material könnte daher für den Bau im Weltraum äußerst interessant sein und die Grundlage für neue Lebensräume bilden. Die dort zu findenden Materialien ließen sich hervorragend mit Pilzen verbinden und man könnte auf diese Weise lokale Ressourcen effektiv nutzen.
Das Projekt AM-IMATE wird noch bis 2027 von der Europäischen Union gefördert. Mehr zum Projekt finden Sie HIER.
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*Titelbildnachweis: Nahaufnahme der „lebenden Materialien“ von Dr. Kunal Masania. (Bild: InnoRenew CoE)
