Revolutionierung des 3D-Drucks: umweltfreundliche Bio-Tinten aus Mikroalgen für nachhaltiges Drucken

BerlinNeue Forschungen zeigen bedeutende Fortschritte im 3D-Laserdruck mit umweltfreundlichen Bio-Tinten aus Mikroalgen. Diese Studie hebt hervor, wie natürliche Ressourcen das additive Fertigungsverfahren, insbesondere in der Biomedizin und Materialwissenschaft, revolutionieren können.

Ein Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Eva Blasco von der Universität Heidelberg hat neuartige Tinten aus Mikroalgen entwickelt. Diese Tinten unterscheiden sich von den herkömmlichen, die aus Petrochemikalien für den 3D-Druck hergestellt werden. Die Wissenschaftler verwendeten zwei Arten von Mikroalgen, Odontella aurita und Tetraselmis striata, da diese reich an Lipiden und lichtempfindlichen Pigmenten sind. Diese Eigenschaften machen sie ideal für die Herstellung umweltfreundlicher 3D-Druckmaterialien.

Vorteile von mikroalgenbasierten Materialien umfassen:

• Schnelles Wachstum
• Hohe CO₂-Bindung
• Biokompatibilität
• Verzicht auf giftige Zusatzstoffe

Mikroalgen bieten eine alternative zu herkömmlichen Materialien. Triglyceride aus Odontella aurita und Tetraselmis striata wurden mit Acrylaten verbessert, wodurch sie unter Lichteinwirkung schnell trocknen. Die Pigmente in den Mikroalgen initiieren den Trocknungsprozess, was auf den Einsatz von schädlichen Chemikalien, die normalerweise in herkömmlichen Tinten verwendet werden, verzichtbar macht.

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Das Forschungsteam nutzte eine Methode namens Zephotonen-3D-Laserdruck, die für ihre Fähigkeit bekannt ist, sehr detaillierte Arbeiten im kleinen Maßstab zu erstellen. Dadurch konnten sie komplexe 3D-Formen mit hoher Präzision anfertigen. Ihnen gelang es, winzige Strukturen zu drucken, die feine Details wie überhängende Teile und hohle Bereiche beinhalteten.

Forscher haben untersucht, wie sicher und unterstützend Mikroalgen-basierte Tinten für das Zellwachstum sind. Die Ergebnisse waren sehr positiv: Fast alle Zellen überlebten 24 Stunden auf den gedruckten Strukturen. Dies deutet darauf hin, dass diese Tinten im medizinischen Bereich nützlich sein könnten, etwa bei der Herstellung von Implantaten und Stützen für das Wachstum von Gewebe.

Diese Forschung hat bedeutende Auswirkungen. Der Einsatz von Bio-Tinten aus Mikroalgen im 3D-Druck kann den Verbrauch von fossilen Brennstoffen reduzieren und die Umweltbelastung mindern. Der Erfolg der Studie eröffnet weitere Untersuchungen zu verschiedenen Arten von Mikroalgen und deren Anwendungsmöglichkeiten. Zudem fördert er die Entwicklung neuer, biokompatibler Materialien für spezielle medizinische und industrielle Zwecke.

Die Studie wurde von Institutionen wie der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Europäischen Union unterstützt. Im Journal "Advanced Materials" veröffentlicht, beteiligten sich mehrere Universitäten und Forschungszentren aus ganz Europa an der Forschung. Die Ergebnisse weisen auf neue Wege hin, um den 3D-Druck nachhaltiger zu gestalten, wobei umweltfreundliche Optionen ermittelt wurden, die weder Präzision noch Funktionalität beeinträchtigen.