{"id":35556,"date":"2022-03-15T00:01:19","date_gmt":"2022-03-14T23:01:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=35556"},"modified":"2022-03-15T09:00:38","modified_gmt":"2022-03-15T08:00:38","slug":"koennen-wir-bald-schon-mit-unserer-kleidung-3d-druck-150320221","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/koennen-wir-bald-schon-mit-unserer-kleidung-3d-druck-150320221\/","title":{"rendered":"K\u00f6nnen wir bald schon mit unserer Kleidung bezahlen?"},"content":{"rendered":"

Wir leben und lieben Fast Fashion – aber die Nachteile dessen blenden wir immer st\u00e4rker aus. Wie unser verst\u00e4rkter Konsum besonders von Kleidung<\/a> zu einem globalen Problem gef\u00fchrt und weiterhin f\u00fchren wird, liegt nahezu auf der Hand: die Herstellung erfolgt oftmals nur unter schlechten, teilweise sogar menschenunw\u00fcrdigen Arbeitsbedingungen. Wir geben uns mit zunehmender schlechten Qualit\u00e4t zufrieden, die in weiterer Folge auch als umweltsch\u00e4dlich einzustufen ist. Durch ein Forscherteam der chinesischen Universit\u00e4t Zhejiang k\u00f6nnte diese Problematik aber vielleicht bald schon Geschichte sein. Im Zuge ihrer Forschungen hat das Team eine neue Methode f\u00fcr den 3D-Druck von elektronischen Schaltkreisen mit Fl\u00fcssigmetall-Mikrogelen entwickelt. Was das aber nun konkret f\u00fcr unsere Kleidung bedeutet? Durch diesen Ansatz gelang es den Forschern bereits den zuk\u00fcnftigen Weg f\u00fcr smarte Kleidung aus dem 3D-Drucker zu ebnen und wohlm\u00f6glich die gesamte Modewelt nicht nur innovativer, sondern auch nachhaltiger zu gestalten. Mit der Hoffnung, dass wir unserer Kleidung dank 3D-Drucker einen gr\u00f6\u00dferen Mehrwert zuschreiben.<\/p>\n

Bei der von den chinesischen Forschern entwickelte Methode handelt es sich um einen neuartigen Ansatz, bei dem Fl\u00fcssigmetall-Mikrotr\u00f6pfchen eingekapselt werden. Dies geschieht in Mikrogelh\u00fcllen, die aus Alginatbasis bestehen. Durch diesen Prozess kann eine eine sogenannte Fl\u00fcssigmetall-Mikrogel-Tinte (LMM) hergestellt werden, die nicht nur recyclebar, sondern sich auch f\u00fcr den 3D-Druck eignet. Nach eines Statements des Forscher Teams eignet sich die hergestellte Tinte vor allem gut f\u00fcr den Druck von flexibler Elektronik<\/a> auf verschiedensten Oberfl\u00e4chen, wie beispielsweise auf Kleidung. Und dies konnte auch bereits erfolgreich unter Beweis gestellt werden: bei diesem T-Shirt wurde mittels additiver Fertigung<\/a> ein NFC-Tag auf die Vorderseite gedruckt. Bei diesem NFC-Tag, auch als Near Field Communication bekannt, handelt es sich um einen \u00dcbertragungsstandard zum drahtlosen Austausch von Daten \u00fcber kurze Distanzen. Bekannt ist ein solcher NFC-Tag besonders bei der Bezahlung durch das Smartphone oder auch s\u00e4mtlichen Bluetooth-Funktionen. K\u00f6nnen wir also vielleicht schon bald mit unserer allt\u00e4glichen Kleidung an der Kasse im Supermarkt bezahlen?<\/p>\n

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Herstellung der LMM-Tinte unter Verwendung durch w\u00e4ssrige L\u00f6sung aus Gallium und Natriumalginat (Bild: Universit\u00e4t Zhejiang)<\/p><\/div>\n

Die Nutzung von fl\u00fcssigen Metallen<\/h3>\n

Der Kernpunkt der von den chinesischen Forschern aufgestellten Methode bezieht sich auf die Nutzung von Fl\u00fcssigmetall. Dieser bezeichnet, wie der Name es schon ansatzweise erahnen l\u00e4sst, Metalle, die sich in einem fl\u00fcssigen Zustand wiederfinden. Damit das der Fall ist, muss der Schmelzpunkt in der N\u00e4he der Raumtemperatur liegen. Die wohl am bekanntesten Fl\u00fcssigmetalle sind Quecksilber (Schmelzpunkt von -38,8 \u00b0C) und Gallium (Schmelzpunkt von 29,8 \u00b0C), wobei Quecksilber als zu giftig f\u00fcr den allt\u00e4glichen Gebrauch und demnach auch f\u00fcr den 3D-Druck gilt. Gallium<\/a> hingegen kann problemlos verwendet werden – sogar auf der Kleidung. Durch die ausgezeichnete elektrische Leitf\u00e4higkeit des Metalls erm\u00f6glicht dies somit neue Anwendungen in flexiblen elektronischen Schaltungen, Energieger\u00e4ten und sogar elektronischer Haut.<\/p>

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F\u00fcr die Herstellung der 3D-druckbaren Tinte, musste in erster Linie das Hindernis seiner Anwendungsm\u00f6glichkeiten behoben werden: das Problem bei der Verwendung von Gallium liegt in seiner hohen Oberfl\u00e4chenspannung. Das gestaltet es als durchaus schwierig komplexe Muster zu bilden, denn das Metall ballt sich stattdessen oftmals zu Kugeln mit einer geringen Oberfl\u00e4chenenergie zusammen. Das bedeutete f\u00fcr die Forscher aus Zhejiang, dass sie eine L\u00f6sung finden mussten, um Gebrauch von dem Metall f\u00fcr den 3D-Druck machen zu k\u00f6nnen. Sie kombinierten das Gallium mit einer w\u00e4ssrigen Natriumalginatl\u00f6sung, was dazu f\u00fchrte, dass mit Mikrogel \u00fcberzogene Fl\u00fcssigmetalltr\u00f6pfchen gebildet werden konnten. Diese Mikrogelh\u00fcllen dienen somit zu einer verbesserten Druckbarkeit, was die Anwendung durch den 3D-Drucker erm\u00f6glichte.<\/p>\n

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Aktivierung der 3D-gedruckten LMM-Schaltkreise mit ein wenig Dehnung (Bild: Zhejiang Universit\u00e4t)<\/p><\/div>\n

3D-druckbare Tinte f\u00fcr smarte Kleidung<\/h3>\n

Nachdem das Team festgestellt hat, dass die Schaltkreise beim ersten Druck nicht wirklich leitf\u00e4hig und somit nicht funktioniert haben, mussten diese erst aktiviert werden, indem sie leicht gedehnt werden. Dadurch konnten die nichtleitenden Alginatbindungen innerhalb der Tinte erst richtig aufgebrochen werden, was die Leitf\u00e4higkeit erst vorantrieb. Die 3D-gedruckten Schaltkreise wiesen viele der f\u00fcr die flexible Elektronik unerl\u00e4sslichen Eigenschaften auf: hervorragende Leitf\u00e4higkeit, signifikante Widerstandsreaktion auf Dehnung mit geringer Hysterese und hohe Best\u00e4ndigkeit gegen\u00fcber nicht planbaren Kr\u00e4ften. F\u00fcr den Test auf eher unkonventionellen Oberfl\u00e4chen wie Stoff, wurde der flexible NFC-Tag auf das T-Shirt gedruckt. In diesem Fall erm\u00f6glicht der NFC-Tag die Kommunikation mit dem Smartphone, um automatisch eine Website zu \u00f6ffnen. Das Ziel, welches das Team mit der Kombination aus der kosteng\u00fcnstigen LMM-Tinte und den einzelnen Vorteilen und M\u00f6glichkeiten des 3D-Drucks verfolgt, liegt besonders auf der Herstellung von intelligenter Kleidung. Diese soll auch im Bereich der Gesundheits\u00fcberwachung, taktile Wahrnehmung und Mensch-Computer-Interaktion ihren Gebrauch finden.<\/p>\n

Die additiv gefertigte Elektronik findet aber nicht nur im akademischen Bereich gro\u00dfen Anklang, sondern wird auch immer mehr von Industrieunternehmen genutzt. Erst in den vergangenen Monaten sicherte sich das Robotikunternehmen Q5D Technology eine Startfinanzierung im Wert von 2,5 Millionen US-Doller. Damit soll die Entwicklung eines neuen multifunktionalen 3D-Druckers f\u00fcr die Verdrahtung und Elektronik voran getrieben werden.<\/p>\n

Was denken Sie von den M\u00f6glichkeiten der smarten Kleidung durch den 3D-Drucker? Teilen Sie uns Ihre Meinung mit und kontaktieren Sie uns. M\u00f6chten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>\u00a0und folgen Sie uns auf\u00a0Facebook\u00a0<\/a>und\u00a0Twitter<\/a>, um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Au\u00dferdem sind wir auch auf\u00a0XING\u00a0<\/a>und\u00a0LinkedIN<\/a> zu finden.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Universit\u00e4t Zhejiang)<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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