{"id":45397,"date":"2023-02-24T00:01:36","date_gmt":"2023-02-23T23:01:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=45397"},"modified":"2023-02-23T16:40:50","modified_gmt":"2023-02-23T15:40:50","slug":"schweizer-forscherteam-verbundswerkstoffe-240220231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/schweizer-forscherteam-verbundswerkstoffe-240220231\/","title":{"rendered":"Schweizer Forscherteam stellt knochen\u00e4hnliche Verbundwerkstoffe mittels Bakterien her"},"content":{"rendered":"

Was w\u00e4re der 3D-Druck nur ohne die damit verbundenen und essentiellen 3D-Materialien? Richtig, es w\u00e4re bei weitem nicht das Gleiche. Die Liste an f\u00fcr den 3D-Druck nutzbaren Materialien ist lang, doch ein Forscherteam der Soft Materials Laboratory in der School of Engineering aus Lausanne, Schweiz,\u00a0 haben sich nun auf einen ganz besonderen Aspekt der Materialien gest\u00fctzt: Verbundwerkstoffe<\/a>, die in ihren Eigenschaften stark an Knochen oder Muschelschalen erinnern. Das bedeutet, dass diese gleichzeitig leicht, aber auch stark sein m\u00fcssen, wie auch por\u00f6s und fest. Es klingt nach Gegens\u00e4tzen, die nahezu unm\u00f6glich in einem Labor hergestellt werden k\u00f6nnen, doch um dieser Herausforderungen entgegen zu wirken hat man sich der Natur zugewandt.<\/p>\n

Die L\u00f6sungsbringende Zutat f\u00fcr diese Art von Verbundwerkstoffs findet sich in einem Bakterium wieder. Um genau zu sein dem Sporosarcina pasteurii. Dieses verf\u00fcgt \u00fcber Kalziumakarbonat (CaCO3), wenn es mit einer harnstoffhaltigen L\u00f6sung in Kontakt kommt. Die Forscher machten sich dies f\u00fcr die Entwicklung einer 3D-druckbaren Tinte zu eigen, die den Namen BactoInk tr\u00e4gt und im Stande ist Formen in 3D zu drucken, bevor diese dann nach einiger Zeit nach und nach mineralisiert wird.<\/p>\n

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Bild: Eva Baur<\/p><\/div>\n

Hohe Anforderungen an 3D-druckbare Tinten<\/h3>\n

Wenn Sie sich schon einmal mit Tinten f\u00fcr den 3D-Drucker<\/a> besch\u00e4ftigt haben, dann ist Ihnen mit Sicherheit auch aufgefallen, dass diese eine Reihe an Bedingungen wie beispielsweise die Flie\u00dfbedingungen, den Ruhezustand und die gleichzeitige Extrudierbarkeit erf\u00fcllen m\u00fcssen. Grund genug f\u00fcr das Forscherteam rund um Laborleiterin Esther Amstad sich dieser Forschung im Detail zu widmen. Sie erkl\u00e4rt weiter, dass bei bisherigen Materialien in diesem Fall kleine Mineralpartikel genutzt worden sind, um die Flie\u00dfeigenschaften garantieren zu k\u00f6nnen. Gleichzeitig mussten aber auch Einbu\u00dfen im Bezug auf Risse oder Schrumpfungen verzeichnet werden.<\/p>

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Amstad erkl\u00e4rt, wie das Schweizer Forschungsteam diese Herausforderung bew\u00e4ltigt haben: „Also haben wir uns einen einfachen Trick einfallen lassen: Anstatt Mineralien zu drucken, haben wir mit unserer BactoInk ein Polymerger\u00fcst gedruckt, das dann in einem zweiten, separaten Schritt mineralisiert wird. Nach etwa vier Tagen f\u00fchrt der durch die Bakterien im Ger\u00fcst ausgel\u00f6ste Mineralisierungsprozess zu einem Endprodukt mit einem Mineralgehalt von \u00fcber 90 %.“\u00a0\u00a0<\/em>Das Resultat ist ein Bioverbundwerkstoff, der trotz Anmischung von Bakterien am Ende trotz alldem keine lebenden Bakterien mehr beinhaltet. Zudem ist dieses Material \u00e4u\u00dferst stark und widerstandsf\u00e4hig.<\/p>\n

Schweizer Verbundwerkstoffe finden viele Anwendung<\/h3>\n

ob Kunst, \u00d6kologie oder auch Biomedizin, die in Lausanne entwickelten Bio-Verbundwerkstoffe k\u00f6nnen in vielen Anwendungsbereichen ihren Nutzen finden. So auch beispielsweise bei der Restaurierung von Kunstwerken, sei es bei einem Riss einer Case oder eine Statue. Aber dessen mechanische Eigenschaften befl\u00fcgelt das Material dazu ein Kunstwerk zu reparieren und sogar weiters vor weiteren Sch\u00e4den zu sch\u00fctzen. Wir haben bereits \u00fcber Projekte zur Rettung von Korallen<\/a> geh\u00f6rt, doch auch BactoInk w\u00fcrde sich laut Forschern daf\u00fcr einsetzen lassen, denn da ausschlie\u00dflich umweltfreundliche Materialien genutzt wurden, k\u00f6nnen Meeresriffe geheilt werden. Schlie\u00dflich kann auch die Biomedizin davon profitieren, da die Eigenschaften des Biokomposits jenen von Knochen stark \u00e4hneln.<\/p>\n

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Restaurierung besch\u00e4digter Kunstwerke (Bild: Eva Baur)<\/p><\/div>\n

„Die Vielseitigkeit des BactoInk-Verfahrens in Verbindung mit den geringen Umweltauswirkungen und den hervorragenden mechanischen Eigenschaften der mineralisierten Materialien er\u00f6ffnet viele neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die Herstellung leichter, tragf\u00e4higer Verbundwerkstoffe, die nat\u00fcrlichen Materialien \u00e4hnlicher sind als den heutigen synthetischen Verbundwerkstoffen“<\/em>, erkl\u00e4rt Amstad abschlie\u00dfend. HIER<\/a> finden Sie weitere Informationen zu den knochen\u00e4hnlichen Verbundwerkstoffen.<\/p>\n

Was sagen Sie zur Forschung der Verbundwerkstoffe bestehend aus Bakterien? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf.\u00a0Facebook\u00a0<\/a>oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Rost-9D<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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