Wissenschaftler hacken Xbox, um nanoskaligen 3D-Drucker zu bauen

Forscher der DTU Health Tech haben eine optische Komponente aus einer Xbox-Spielkonsole wiederverwendet, um einen erschwinglichen 3D-Drucker zu entwickeln, der 3D-Objekte mit Strukturen im Nano- und Mikrobereich drucken kann.

Sensoren, die für den 3D-Druck im Mikro-/Nanomaßstab verwendet werden, sind häufig sehr teuer und machen die Drucker unzugänglicher. Die Wissenschaftler haben daher Sensoren aus einer Microsoft Xbob 360 genutzt. Das senkt die Kosten erheblich.

“Mit unserem 3D-Drucker, der mikro- und nanoskalige 3D-Objekte drucken kann, sind wir in der Lage, von einer Druckauflösung von zehn Mikrometern bis hinunter zu Hunderten von Nanometern zu gehen, ohne teure Spezialkomponenten. Außerdem haben wir im Vergleich zu anderen Stereolithographie-Systemen einen einfacheren und kompakteren 3D-Drucker im Nanobereich”, sagt Doktorand Tien-Jen Chang.

Stereolithografie ist die Technologie hinter dieser Art von 3D-Drucker, bei der 3D-Objekte Schicht für Schicht mit Hilfe photochemischer Prozesse gedruckt werden, bei denen Licht chemische Monomere und Oligomere dazu bringt, sich miteinander zu vernetzen, um Polymere / 3D-Objekte zu bilden.

Die Forscher sehen verschiedene Anwendungen für die Technologie im Gesundheitsbereich. Ursprünglich wollten sie für ihre Forschungsarbeiten kleine Mikrobehältern mit mikro-/nanoskaliger Auflösung für die Medikamentenentwicklung drucken. Sie fanden aber kein System auf dem Markt, der die gewünschten Eigenschaften erfüllte. Aus diesem Grund entwickelten sie einen eigenen Drucker.

Associate Professor En Te Hwu fährt fort: “Zusätzlich zum Drucken unserer mikroskaligen Behälter mit dem Durchmesser eines menschlichen Haares (100~300 Mikrometer) für effizientere Entwicklungen der oralen Medikamentenverabreichung kann dieses System auch zum Drucken von schmerzfreien mikroskaligen Nadeln verwendet werden, die auf Hautpflastern verwendet werden können, um Entwicklungen der transdermalen Medikamentenverabreichung zu beschleunigen. Eine weitere Möglichkeit ist das Drucken von 3D-Strukturen für die Zellkulturumgebung für genauere Ex-vivo-Wirkstoffteststudien. Und ein letztes Beispiel ist das Drucken von biokompatiblen Mikrovorrichtungen mit nanostrukturierten Oberflächen, die Bakterien abtöten.”

Die Forscher sehen ein großes Potenzial für die Kommerzialisierung der Technologie und werden darauf hinarbeiten, innerhalb der nächsten Jahre ein Spin-Out-Unternehmen auf Basis dieser Forschung zu gründen.

Die Forschungsarbeit sind in dem Paper “Micro and nanoscale 3D printing using optical pickup unit from a gaming console” erschienen.