{"id":17360,"date":"2019-02-11T00:01:19","date_gmt":"2019-02-10T23:01:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=17360"},"modified":"2019-03-28T15:58:13","modified_gmt":"2019-03-28T14:58:13","slug":"selbstreparierendes-3d-druckmaterial-110220191","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/selbstreparierendes-3d-druckmaterial-110220191\/","title":{"rendered":"Forscher entwickeln selbstreparierendes 3D-Druckmaterial"},"content":{"rendered":"

Inzwischen gibt es eine gro\u00dfe Anzahl verschiedener 3D-Druckmaterialien, die mit verschiedenen Technologien kompatibel sind, verschiedene Strukturen, Farben oder Konsistenzen aufweisen. Nun haben Forscher der University of Southern California, Viterbi School of Engineering, ein 3D-Druckmaterial entwickelt, das sich selbstst\u00e4ndig reparieren kann, wenn es gebrochen oder punktiert wird. Dieses selbstreparierende 3D-Druckmaterial k\u00f6nnte f\u00fcr viele Branchen wie die Schuhindustrie, Reifen, Softrobotik und sogar die Elektronikindustrie wegweisend sein. Tats\u00e4chlich wollen die Forscher die Herstellungszeit verk\u00fcrzen und gleichzeitig die Haltbarkeit und Langlebigkeit der Produkte erh\u00f6hen.<\/p>\n

Selbstreparierendes 3D-Druckmaterial: die Mischung macht’s<\/h3>\n

Das Material wird in einem 3D-Druckverfahren unter Verwendung von Photopolymerisation hergestellt. Mit anderen Worten, es verwendet Licht, um ein fl\u00fcssiges Harz zu einem gew\u00fcnschten Objekt zu verfestigen. Um die gedruckten Objekte zur Selbstreparatur zu bringen, musste das Forschungsteam zudem einen optimalen Mix finden. Diese Mischung wurde durch Zugabe eines Oxidationsmittels erreicht. Im Grunde \u00e4ndert das Oxidationsmittel das Verhalten der Materialien; sie werden Teil der Gruppe der Disulfide. Erst k\u00fcrzlich berichteten wir \u00fcber eine weiter 3D-Drucktechnologie, bei der auch Licht<\/a> zum H\u00e4rten des Materials verwendet wurde.<\/p>\n

\"selbstreparierendes

Bildnachweis: Paper: „additive manufacturing of self-healing elastomers“ Asia Materials<\/p><\/div>\n

Qiming Wang, Assistant Professor an der University of Southern California, erkl\u00e4rt: „Wenn wir das Oxidationsmittel allm\u00e4hlich erh\u00f6hen, wird das Selbstheilungsverhalten st\u00e4rker, aber das Photopolymerisationsverhalten schw\u00e4cher. Zwischen diesen beiden Verhaltensweisen gibt es einen Wettbewerb. Schlie\u00dflich fanden wir das Verh\u00e4ltnis, das sowohl eine hohe Selbstheilung als auch eine relativ schnelle Photopolymerisation erm\u00f6glichen kann<\/em>„.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Erfolgreiche Methode<\/h3>\n

Das Team testete ihre Methode, indem es eine Vielzahl von Objekten druckte. Dazu geh\u00f6ren ein Schuhkissen, ein mehrphasiger Verbundwerkstoff und ein elektronischer Sensor. Sp\u00e4ter schneiden sie alle diese Objekte in zwei H\u00e4lften. Nach etwa 2 Stunden bei 60\u00b0 C (140\u00b0 F) waren die meisten Objekte vollst\u00e4ndig verheilt. Zum Beispiel reparierte sich ein Objekt, das 20 Minuten f\u00fcr den Druck brauchte, innerhalb dieser Zeitspanne selbst. Die Druckzeit f\u00fcr ein 17,5mm Quadrat betr\u00e4gt nur 5 Sekunden. Zudem verlieren die reparierten Teile nach der Reparatur nicht an Kraft und Funktion verloren.<\/p>\n

\"selbstreparierendes

Bildnachweis: Paper: „additive manufacturing of self-healing elastomers“ Asia Materials<\/p><\/div>\n

„Wir zeigen, dass das Material bei unterschiedlichen Temperaturen – von 40\u00b0C bis 60\u00b0C – zu fast 100 Prozent heilen kann<\/em>„, sagt der Viterbi-Student Kunhao Yu, der als Erstautor des Studiums Bauingenieurwesen studiert. „Durch die \u00c4nderung der Temperatur k\u00f6nnen wir die Heilungsgeschwindigkeit beeinflussen. Selbst bei Raumtemperatur kann sich das Material noch selbst heilen.<\/em>„<\/p>\n

Das Team arbeitet nun daran, verschiedene selbstheilende Materialien mit unterschiedliche Steifigkeitsgraden zu entwickeln. Dies soll Weichgummi, aber auch harte Kunststoffe beinhalten. So k\u00f6nnten die h\u00e4rtere Materialien beispielsweise f\u00fcr Fahrzeugteile, Verbundwerkstoffe und Panzerungen zuk\u00fcnftig sehr n\u00fctzlich sein.<\/p>\n

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