Vom kaputten Handybildschirm bis hin zur Tarnkleidung

Forscher stellen selbstheilendes und formveränderndes 3D-gedrucktes Gel vor

Forschern der Universität Melbourne (Australien) ist es gelungen, ein Gel herzustellen, das 2D- und 3D-gedruckt werden kann. Das Besondere an dem Material: Es kann sich selbst heilen und seine Form ändern.

 

Die Ausgangssituation

Kaputte Handy- oder Tabletbildschirme sind fast Alltag und die Reparaturen recht kostspielig. Ein neues Material, das ein Forscherteam der University of Melbourne kürzlich entwickelt hat, könnte solchen Problemen zukünftig Abhilfe verschaffen. Das selbstregenerierende Gel könnte Bildschirme vor Sprüngen schützen, oder sie gar zur „Selbstheilung“ bringen. Das Material ist vielseitig und könnte beispielsweise auch zur Behebung von Autokratzern eingesetzt werden.

 

Das Material

Das 3D-Druckgel setzt sich aus einer Polymerbasis zusammen und ähnelt in der Textur einer Zahnpasta. Das verwendete Polyhydroxyethylmethacrylat (PHEMA) werde auch für die Herstellung von vielen Kontaktlinsen eingesetzt. Diesem Gel wird eine chemische Substanz hinzugeführt, die dem 3D-gedruckten Objekt eine gewisse Dynamik verleiht: Das Material des Forschungsteams wird unter Druck flüssig, ohne Zuführung von Druck wieder fester. Dr. Luke Connal, einer der Experten des Teams, erklärt:

„Nach dem 3D-Druck können die Objekte einen Sprung oder gar einen Schnitt heilen und hinterher ihre ursprüngliche Stärke zurückerlangen. Darüber hinaus kann das Material, wenn es in eine Lösung wie beispielsweise Wasser gegeben wird, seine Form verändern. Dadurch wird die Veränderung eines bereits 3D-gedruckten Objektes möglich und man spricht vom 4D-Druck.“

 

Nächste Schritte

Bevor das selbstheilende Gel tatsächlich einmal eingesetzt werden kann, stehen noch einige Herausforderungen bevor. Für den Einsatz in Mobiltelefone muss die Integration in Touchscreens getestet werden. Des Weiteren soll die Materialstärke und Flexibilität und sogar die Fähigkeit, die Farbe ändern zu können, ausgearbeitet werden. Diese Eigenschaft würde die Entwicklung chamäleonartiger Technologien ermöglichen, die beispielsweise für Tarnungen zum Einsatz kommen könnten. Dr. Connal:

„Wir arbeiten daran, anpassungsfähige Camouflage-Materialien zu entwickeln. Dabei ist unser Ziel, 3D-druckbare Tinte herzustellen, die Soldaten nutzen können, um in abgelegenen Gegenden ihre Farbe wechseln können und sich somit ihrer Umgebung anpassen. Auf diese Weise könnten die Soldaten mit erheblich weniger Gepäck reisen und nur das drucken, was gerade für die spezifische Region von Nöten ist.“

Eine andere Einsatzmöglichkeit wäre, Offizieren von Unterseebooten zu ermöglichen, je nach Bedarf Ersatzteile 3D-drucken zu können, ohne auf dutzende von Teilen an Board angewiesen zu sein. Die Möglichkeiten sind endlos.

Dr. Connal:

Es gibt so viel Potential was 3D-Druckmaterialien betrifft. Es ist wirklich ein spannender und sich sehr schnell entwickelnder Bereich.“

 

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