CNSilk: Seidenraupen als 3D-Drucker

Forscher am Massachusetts Institute of Technology haben 6.500 Seidenraupen als lebendige 3D-Drucker eingesetzt, um einen riesigen Kuppelbau aus Seide zu drucken.

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Kuppel des CNSilk-Projekts
Kuppel des CNSilk-Projekts (Bild: Steven Keating/MIT)

3D-Drucker arbeiten meist mit Kunststoffen oder Metallen, doch nun haben Forscher des MIT eine Struktur erzeugt, die vollständig aus einem natürlichen Material besteht. Dazu brauchten sie die Hilfe von etwa 6.500 Seidenraupen.

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Das Ergebnis kann sich sehen lassen: ein riesiges Kuppelgewölbe, über das die Raupen ihr Netz gesponnen haben. Das Grundgerüst des Silk-Pavillions wurde im Atrium des MIT aufgebaut. Dann wurden 6.500 Seidenraupen angesetzt, die ihre Fäden sponnen. Ein Seidenfaden kann eine Faserlänge von bis zu 50 km aufweisen. Das Material kann 30 Prozent seines Eigengewichts an Wasser aufnehmen, ist sehr elastisch und isoliert gegen Wärme und Kälte.

  • Stützkonstruktion des Seidenpavillions (Bild: Markus Kayser/MIT)
  • CNSilk (Bild: Steven Keating/MIT)
  • Seidenraupe (Bild: Steven Keating/MIT)
  • CNSilk (Bild: Steven Keating/MIT/)
Stützkonstruktion des Seidenpavillions (Bild: Markus Kayser/MIT)

Die Architektin Neri Oxman, die das Projekt CNSilk am MIT zusammen mit Studenten initiiert hat, untersuchte zunächst die Muster, mit denen die Seidenraupe spinnt und ob sich die Tiere beeinflussen lassen.

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Die achteckigen Alugerüste, die als Stützkonstruktion für den Pavillon dienen, wurden zunächst von einem CNC-Roboter mit einem groben Seidengitter bespannt, das den Raupen eine Basis gab, die großen Leerräume zu erreichen.

Schwarmmanufaktur mit Licht und Wärme

Mit gezielt eingesetztem Licht und Wärme konnten die Tiere dann so über die Struktur dirigiert werden, dass sich daraus eine Kuppel ergab. Dabei wird nicht etwa jedes einzelne Tier genau geleitet, hier oder da einen Faden zu spinnen - es lassen sich nur generell Areale bestimmen, in die sich die Raupen größtenteils bewegen.

Die Seide vergeht mit der Zeit - doch sollen die 1,5 Millionen Eier, die die Seidenspinner zurücklassen und die nach der Verpuppung der Raupen entstehen, genügend Nachkommen für weitere 250 Kuppeln liefern, so die Website Wired.

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