
Biomimetischer 4D Druck
Harvard Forscher entwickeln sich selbst verformende Strukturen unter Einfluss von Wasser
27. Februar 2016
Zahlreiche Forschungsgruppen arbeiten derzeit an 3D gedruckten Strukturen, die sich unter Einwirkung von äußeren Einflüssen durch Temperaturveränderung oder Feuchtigkeit selbsttätig verformen können: Nachdem am Georgia Institute of Technology und am MIT in den letzten Jahren unter dem Begriff „4D Printing“ Entwicklungen vorgestellt wurden, bei denen sich 3D gedruckte Strukturen bei erhöhter Temperatur in eine andere Geometrie verformen, präsentieren Wissenschaftler der Harvard University nun den „Biometischen 4D-Druck“.
3D gedruckte Orchidee blüht unter Einfluss von Wasser
Die Forscher um Dr. Jennifer Lewis haben sich dabei an der Natur orientiert und pflanzenähnlich Strukturen geschaffen, die sich unter Einfluss von Wasser in eine vorher festgelegte Geometrie verformen. Für den Druckvorgang wurde eine spezielle Flüssigkeitsmischung entwickelt, die aus einem Hydrogel und Zellulosefibrillen besteht. Die Mikrofasern aus Zellulose findet man auch in jedem pflanzlichen Gebilde in der Natur.
Zellulose weist eine besonders starke Hygroskopie auf. Unter Feuchteeinfluss quellt sie in Faserrichtung stärker als quer dazu. Dies machen sich die Wissenschaftler zunutze. Die sich selbst zu verformenden Bereiche werden in zwei Schichten gedruckt. Die eine besteht aus Hydrogel und saugt Wasser auf, die andere aus der Zellulose, die sich unter dem Einfluss der Feuchtigkeit aufbiegt.
Neben der Drucktinte haben die Forscher einen Algorithmus entwickelt, mit dem sich die Transformation vorausbestimmen lässt. Im Experiment wurden verschiedene Blütenstrukturen geschaffen, an denen der Prozess getestet wurde.
Video zur Technologie unter: www.youtube.com
Bildquelle: Wyss Institute, Harvard University
Rohrkolben in wiedervernässten Mooren
6. November 2023
Im Vorhaben RoNNi fördert das Bundesministerium für Ernährung und…
Naturfaserverstärkter Autositz
22. Oktober 2023
Im Mittelpunkt des Projekts "Design for Recycling" steht eine Sitzschale, die…
Magnetische Kühlung im industriellen Maßstab
9. August 2023
In dem mit 5 Millionen Euro geförderten EU-Projekt HyLICAL will ein Team um das…
3D-druckbares Quarzglas für Hochleistungsanwendungen
12. April 2023
Die auf den 3D-Druck keramischer Hochpräzisionsbauteile spezialisierte Lithoz…
Motorradhelm mit OLED-Mikrodisplay
19. September 2023
Wissenschaftler am Fraunhofer FEP haben hochauflösende OLED-Mikrodisplays für…
Transversalfluss-Maschine und Reluktanzmotor
16. Oktober 2023
Zu den "Future Mobility Open Labs" am 5. Oktober in Karlsruhe wurde das…
Batterieroboter
14. September 2023
Für die Transformation der Mobilität werden dringend neue Energiespeicher…
Rekordanteil aus erneuerbaren Energien
25. Juli 2023
Mit einem Anteil von 57,7 Prozent an der Nettostromerzeugung zur öffentlichen…
Ultra-low power OLED Mikrodisplays
23. Februar 2023
Am Fraunhofer FEP wurde ein Testboard zur Bestückung mit bis zu 64…