Abo
  • Services:
Anzeige
4D-Druck: Formel berechnet Transformation
4D-Druck: Formel berechnet Transformation (Bild: Wyss Institute/Harvard University)

4D-Druck: Gedruckte Orchidee blüht unter Wasser auf

4D-Druck: Formel berechnet Transformation
4D-Druck: Formel berechnet Transformation (Bild: Wyss Institute/Harvard University)

3D-gedruckte Objekte, die ihre Form unter Umweltbedingungen ändern: Harvard-Forscher haben eine neue Methode für den 4D-Druck entwickelt. Inspiriert wurden sie dabei von der Pflanzenwelt.

Eine Orchidee verändert im Wasser ihre Form und blüht auf - nur ist die Blume 3D-gedruckt. Sie besteht aus einem Hydrogel, das mit Naturfasern versetzt ist. Das Material ermöglicht es, dass sich das 3D-gedruckte Objekt unter Umwelteinflüssen verändert. 4D-Druck heißt diese Technik - mit der Zeit als vierter Dimension.

Anzeige

Inspiriert ist die Arbeit der Harvard-Wissenschaftler um Jennifer Lewis von der Natur: Pflanzen reagieren auf Umweltreize. Sie wenden sich beispielsweise der Sonne zu, manche, wie Bohnen oder Wein, halten sich an etwas fest und ranken sich daran hoch. Die Funktionen dieser Pflanzenorgane wie Ranken, Blätter und Blüten bilden die Wissenschaftler nach.

Fasern verformen sich

Dazu haben sie eine spezielle Tinte gemischt, die aus einem Hydrogel besteht, das Zellulosefibrillen enthält. Diese Fasern bilden ähnliche Mikrostrukturen, wie jene, die in Pflanzen Formänderungen ermöglichen: Die Zellulose besteht aus Holz. Die Forscher machen sich dessen Faserstruktur zunutze: Ebenso wie sich Holz besser entlang der Faserrichtung spalten lässt als rechtwinklig dazu, verformt sich es sich auch entlang der Faser anders als quer, wenn das Objekt mit Wasser in Kontakt kommt.

  • Die Bilderserien zeigt, wie sich das 4D-geduckte Objekt im Wasser verändert. (Bild: Wyss Institute/Harvard University)
Die Bilderserien zeigt, wie sich das 4D-geduckte Objekt im Wasser verändert. (Bild: Wyss Institute/Harvard University)

Um festzulegen, welche Form es annimmt, haben die Wissenschaftler eine mathematische Formel entwickelt, mit der sich die Transformation vorausberechnen lässt und wie der 3D-Drucker die Schichten aus der Biotinte ausbringen muss.

Eigenschaften lassen sich einstellen

Das Druckverfahren mit der Verbundtinte ermögliche es, formverändernde Geometrien mit einer Komplexität zu erschaffen, die sich mit keiner anderen Technik erzielen ließen, sagt Sydney Gladman, einer der Autoren der Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Materials erschienen ist. "Außerdem können wir die Materialien variieren, um Eigenschaften wie Leitfähigkeit oder Biokompatibilität zu erreichen."

Solche 3D-gedruckten Objekte, die auf Umweltreize wie Feuchtigkeit, Licht oder Temperatur regierten, könnten in vielen Bereichen eingesetzt werden, sagen die Forscher: in der Medizin etwa, um Arzneimittel an einem ganz bestimmten Punkt im Körper freizusetzen, beim sogenannten Tissue Engineering, in der Robotik oder für intelligente Kleidungsstücke.


eye home zur Startseite
DebugErr 28. Jan 2016

Ist doch toll, dann können wir uns jetzt privat Abwaschlappen drucken, und müssen nicht...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. AVL List GmbH, Graz (Österreich)
  2. Brabbler Secure Message and Data Exchange Aktiengesellschaft, München
  3. Wolters Kluwer Deutschland GmbH, Hürth bei Köln
  4. STAHLGRUBER GmbH, Poing, Raum München


Anzeige
Top-Angebote
  1. 299,00€
  2. 69,00€
  3. 222,00€

Folgen Sie uns
       


  1. Heiko Maas

    "Kein Wunder, dass Facebook seine Vorgaben geheim hält"

  2. Virtual Reality

    Oculus Rift unterstützt offiziell Roomscale-VR

  3. FTP-Client

    Filezilla bekommt ein Master Password

  4. Künstliche Intelligenz

    Apple arbeitet offenbar an eigenem AI-Prozessor

  5. Die Woche im Video

    Verbogen, abgehoben und tiefergelegt

  6. ZTE

    Chinas großes 5G-Testprojekt läuft weiter

  7. Ubisoft

    Far Cry 5 bietet Kampf gegen Sekte in und über Montana

  8. Rockstar Games

    Waffenschiebereien in GTA 5

  9. Browser-Games

    Unreal Engine 4.16 unterstützt Wasm und WebGL 2.0

  10. Hasskommentare

    Bundesrat fordert zahlreiche Änderungen an Maas-Gesetz



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Redmond Campus Building 87: Microsofts Area 51 für Hardware
Redmond Campus Building 87
Microsofts Area 51 für Hardware
  1. Windows on ARM Microsoft erklärt den kommenden x86-Emulator im Detail
  2. Azure Microsoft betreut MySQL und PostgreSQL in der Cloud
  3. Microsoft Azure bekommt eine beeindruckend beängstigende Video-API

3D-Druck bei der Bahn: Mal eben einen Kleiderhaken für 80 Euro drucken
3D-Druck bei der Bahn
Mal eben einen Kleiderhaken für 80 Euro drucken
  1. Bahnchef Richard Lutz Künftig "kein Ticket mehr für die Bahn" notwendig
  2. Flatrate Öffentliches Fahrradleihen kostet 50 Euro im Jahr
  3. Nextbike Berlins neues Fahrradverleihsystem startet

Panasonic Lumix GH5 im Test: Die Kamera, auf die wir gewartet haben
Panasonic Lumix GH5 im Test
Die Kamera, auf die wir gewartet haben
  1. Die Woche im Video Scharfes Video, spartanisches Windows, spaßige Switch

  1. Ausgerechnet Heiko Maas predigt Transparenz

    elgooG | 17:49

  2. Re: Diese ganzen Online DLCs nerven langsam!

    Proctrap | 17:48

  3. Re: Siri und diktieren

    andi_lala | 17:41

  4. Nachtrag nicht 100% richtig

    U.S.tooth | 17:38

  5. Re: Forken

    sniner | 17:34


  1. 12:54

  2. 12:41

  3. 11:44

  4. 11:10

  5. 09:01

  6. 17:40

  7. 16:40

  8. 16:29


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel