Home Forschung & Bildung Forscher stellen erstmals Objekte aus reiner Cellulose am 3D-Drucker her

Forscher stellen erstmals Objekte aus reiner Cellulose am 3D-Drucker her

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Chalmers University of Technology hat mit Hilfe eines 3D-Bioprinters erstmals Objekte aus reiner Cellulose gedruckt.

Cellulose ist der Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellwänden und damit die häufigste organische Verbindung. Die Forscher verwendeten bei ihren Versuchen Cellulose, die aus Holz gewonnen wurde. Derzeit ist der 3D-Druck von Materialien wie zum Beispiel Holzfilament nur durch die Kombination von PLA Kunststoffen mit feinsten Holzpartikeln möglich, da Cellulose nicht flüssig wird beim Erhitzen.

Gelöst wurde dieses Problem dadurch, dass man nun Cellulose Nanofibrillen mit einem Hydrogel mischte, das zu 95 bis 99 Prozent aus Wasser besteht. Das Cellulose-Gel wurde dann von einem 3D-Bioprinter, der bislang für das Erstellen von Zellträgern verwendete wurde, zu einem dreidimensionalen Objekt gedruckt. Die nächste Herausforderung bestand darin, den “Ausdruck” trocknen zu lassen, ohne dass er seine From verliert. Die Forscher entwickelten hierfür einen Prozess, bei dem das Objekt gefroren und das Wasser über unterschiedliche Methoden entzogen werden kann.

In einem weiteren Schritt wurde das Cellulose-Gel mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen vermischt und so elektrisch leitfähiges Druckmaterial hergestellt. Durch die Kombination von leitfähigem und nicht leitfähigem Gel, konnten dreidimensionale Schaltungen erstellt werden.

Paul Gatenholm, Professor für Biopolymer Technologie und Leiter des Forschungsteams, sieht Sensoren integriert in Verpackungen, Textilien die Körperwärme in Elektrizität umwandeln oder Wundverbände die Informationen an medizinisches Personal weiterleiten als mögliche, zukünftige Einsatzbereiche.

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