Schweizer Forschende drucken komplexe Zelluloseobjekte

25. März 2020 11:36

Zürich/Dübendorf ZH - Forschenden der ETH Zürich und der Empa ist es gelungen, komplexe 3-D-Objekte mit einem bisher unerrreichten Gehalt an Zellulose zu drucken. Mögliche Anwendungen reichen von steifem Verpackungsmaterial bis zum elastischen Knorpelersatz für Ohren.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Eidgenössischen Hochschule Zürich (ETH) und der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) konnten laut einer Mitteilung der ETH komplexe Objekte mit besonders hohem Zellulosegehalt herstellen. Dies gelang ihnen mittels 3-D-Drucker und darauffolgendem Verdichtungsprozess. Mit diesem Verfahren kommen sie den natürlich vorkommenden besonderen mechanischen Eigenschaften dieses Stoffs näher als je zuvor. 

Mit bisherigen Ansätzen konnten unter Verwendung zellulosehaltiger Druckpaste keine derart festen, komplexen Objekte mit so hohem Zelluloseanteil hergestellt werden. „Der Verdichtungsprozess erlaubte es uns, mit einem sechs bis 14-prozentigen Wasser-Zellulose-Gemisch anzufangen und am Ende ein Verbundmaterial mit 27 Volumenprozent von Zellulose-Nanokristallen zu erhalten“, erklärt Michael K. Hausmann vom Dübendorfer Labor für Zellulose und Holz der Empa.

Je nach Art des eingesetzten Kunststoffmonomers können die Forschenden die mechanischen Eigenschaften wie Elastizität oder Stärke der Druckgegenstände variieren. Dadurch ist es möglich, wahlweise harte oder weiche Teile zu erzeugen. Mögliche Anwendungen reichen von massgeschneiderten Verpackungen bis zu Knorpelersatzimplantaten für Ohren. Die Forschungsergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“ veröffentlicht. mm

Mehr zu Forschung und Entwicklung

Aktuelles im Firmenwiki