3D-Druck: Forscher entwickeln Material mit Gedächtnis

Mit einem 3D-Drucker können jetzt Objekte hergestellt werden, die ihre Form je nach Umgebungstemperatur verändern. Das Material dafür hat ein amerikanisch-chinesisches Forscherteam entwickelt, indem es verschiedene Kunststoffschichten mit Formgedächtnis übereinander druckt.

Was wäre, wenn grosse Bauteile wie etwa Gitter in komprimierter Form geliefert und erst vor Ort ihre volle Form entfalten würden? Die Kosten würden erheblich sinken. Genau das soll schon bald möglich sein. Immerhin ist einem amerikanisch-chinesischen Forscherteam das Kunststück gelungen, ein Material mit diesen Eigenschaften für den 3D-Druck zu entwickeln. Wie es in einer Mitteilung heisst, setzten die Wissenschaftler auf eine Kombination verschiedener Materialschichten. So könne man gewissermassen die Eigenschaften, die das Produkt später aufweisen solle, während des Druckens programmieren. Denkbar sei, auf diese Art kleine Objekte zu produzieren, die sich erst später vergrössern. Dies soll mit Hilfe von Erwärmung geschehen.

Die Neuentwicklung basiert auf Forschungsarbeiten mit Kunststoffen mit Gedächtnis, die sich zusammenfalten, wenn sie erwärmt werden. „Das neue Verfahren reduziert die Produktionszeit entscheidend“, so Jerry Qi, Professor für Materialmechanik am Georgia Institute of Technology. Denn kleine Objekte sind schneller fertiggedruckt als grosse. Sie bestehen aus steifen Kunststoffschichten ohne Gedächnis und solchen, in die eine künftige Form programmiert wird. Beim Erwärmen werden die steifen Schichten weich, sodass das Gedächtnismaterial die programmierten Formen – abhängig von der Temperatur – einnehmen kann. Ist das Objekt erkaltet, bleibt die entstandene Form erhalten. (mt/pd)