Die Rolle der Biomimetik im 3D-Druck

Die Natur hat seit mehr als 4,5 Milliarden Jahren überlebt und war immer in der Lage, sich an alle möglichen Situationen anzupassen, warum sollten wir also nicht in der Lage sein, dasselbe zu tun? Das können wir, und der 3D-Druck ist eine Methode, um dies zu erreichen. Die Biomimetik bietet eine Lösung für unsere Probleme, die uns oft nicht bewusst ist. Albert Einstein hat einmal gesagt: „Schaue tief in die Natur hinein, dann wirst du alles besser verstehen“. Jeden Tag tauchen neue Umweltprobleme auf oder verschärfen sich, wie Klimawandel, Abholzung, Aussterben zahlreicher Arten, Zerstörung der Riffe, und mehr. Aber was verstehen wir unter Biomimetik und welche Rolle spielt dabei der 3D-Druck? Wir berichten im Folgenden darüber.

Was ist Biomimetik?

Sie werden auch andere verwandte Begriffe wie Biomimikry oder Biomimikry kennen. Alle diese Begriffe setzen sich zusammen aus bio, was Natur bedeutet, und mimesis/mimicry, was Nachahmung bedeutet. Er bezieht sich auf eine Art und Weise, von der Natur zu lernen und ihre Strukturen oder Lösungen in menschliche Entwürfe einzubeziehen. Das haben sie schon früher getan, zum Beispiel mit der Fibonacci-Zahl, dem Goldenen Schnitt oder den Flügeln eines Flugzeugs, die Vögel imitieren. Selbst eines der meistbesuchten Denkmäler Spaniens, die Sagrada Familia, mit ihren von Gaudí entworfenen Säulen, ahmt die Struktur von Wäldern nach. Es gibt viele Erfindungen, bei denen die Natur eine wichtige Inspirationsquelle war, z. B. der Klettverschluss, dessen Schweizer Erfinder bei einem Spaziergang mit seinem Hund in der Natur die Stacheln von Disteln in seiner Hose und im Fell des Tieres stecken ließ.

Bild: Filckr, Beune photography

Die Rolle des 3D-Drucks in der Biomimetik

Biomimetik ist auch im 3D-Druck zu finden, da neue Materialien entwickelt und neue Muster oder Strukturen in das Design von Teilen eingebracht werden können. Es geht um die Fähigkeit, die Natur zu imitieren, und dabei spielt natürlich der 3D-Druck eine große Rolle. Sie ist in einer Vielzahl von Branchen anwendbar, z. B. in der Architektur, bei Konsumgütern, in der Mode. Zum Beispiel bei der Entwicklung eines 3D-gedruckten biomimetischen Schuhs mit SLS-Technologie aus flexiblem TPE, einem Material, das großen Komfort und Flexibilität bietet. Dieses originelle Design erinnert uns an Wurzeln und Leben, finden Sie nicht auch? Andere Projekte, die man erwähnen könnte, wären zum Beispiel ein Salamander-Roboter, der unter Wasser schwimmen kann, oder sogar ein Material, das seine Form verändern kann! Bei diesem Material haben sich die Forscher von der Biologie und der Natur inspirieren lassen. Es handelt sich um ein Material auf Flüssigkristallbasis, das seine Form je nach der auf es angewandten 3D-Drucktemperatur verändert.

Andere Projekte, die Sie vielleicht noch nicht bemerkt haben, bei denen die Biomimetik im 3D-Druck präsent ist, sind die Gitterstrukturen. Sie haben diese Form wahrscheinlich schon bei vielen Produkten gesehen. Sie erinnert an eine Wabenstruktur und hat bei verschiedenen Projekten dämpfende Eigenschaften. Die bekannte Sportmarke Adidas beispielsweise verwendete es für die 4DFWD-Schuhe, die mit der Carbon-Technologie und 40 % biobasiertem 3D-Druckmaterial gedruckt wurden. Oder in Projekten wie einem sichereren Helm für Radfahrer oder einem Rucksack mit stoßdämpfendem Netzgewebe, das den Menschen mehr Komfort beim Tragen von Lasten beim Wandern bietet.

Was Ihnen vielleicht aufgefallen ist, ist die beeindruckende Konstruktion auf dem Titelbild. Es handelt sich um den „Turm des Lebens“ im Senegal, der, wie Sie sehen können, einem Baobab-Baum nachempfunden ist. Ein Turm, der über ein autonomes Ökosystem verfügt, in dem er dank seiner Außenstruktur, die ein Mikroklima schafft, photovoltaischem Glas, das Strom erzeugt, einer Zisterne im Fundament und einem Bioreaktor, der organische Abfälle in Energie umwandeln kann, mehr Energie erzeugt, als er selbst produziert. Das Beste daran ist, dass der gesamte Turm mit lokaler Erde in 3D gedruckt wird. Biomimikry ist allgegenwärtig, und der 3D-Druck ist ein Verfahren, mit dem wir dies erreichen können. Damit Sie ein wenig mehr erfahren, hier ein Video über Biomimetik im 3D-Druck.

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*Titelbildnachweis: Technology Development Corporation, Biomimetische Architektur: Senegals „Turm des Lebens“