Revolutionäre 3D-Drucktechnik revolutioniert die Mehrmaterialfertigung und reduziert Umweltbelastungen

BerlinForscher der Universität Missouri haben ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt. Mit dieser Methode können komplexe Geräte aus verschiedenen Materialien wie Kunststoffen, Metallen und Halbleitern mit nur einer Maschine hergestellt werden. Das neue Verfahren, genannt Freeform Multi-material Assembly Process, wurde kürzlich in Nature Communications veröffentlicht und könnte die Art und Weise, wie Produkte gefertigt werden, revolutionieren.

Das Team der Universität Mizzou hat eine Maschine entwickelt, die mit drei Düsen verschiedene Aufgaben erfüllt:

• Eine Düse trägt ein tintenähnliches Material auf.
• Eine andere Düse verwendet einen Laser, um Formen und Materialien zu schneiden.
• Die dritte Düse fügt zusätzliche funktionale Materialien hinzu, um die Fähigkeiten des Produkts zu verbessern.

Der Prozess funktioniert folgendermaßen: Zunächst erstellt die Maschine eine Grundstruktur aus einem üblichen 3D-Druckmaterial wie Polycarbonat. Anschließend verwendet sie einen Laser, um bestimmte Bereiche in ein spezielles Material namens laserinduzierter Graphen umzuwandeln und dieses präzise zu platzieren. Schließlich fügt sie andere Materialien hinzu, um die Funktionalität des Produkts zu verbessern.

Diese 3D-Drucktechnik kann Sensoren, Leiterplatten und Stoffe mit elektronischen Bauteilen herstellen. Indem Sensoren direkt in Objekte gedruckt werden, können wir Dinge schaffen, die Temperatur- und Druckveränderungen erkennen. Zum Beispiel können Forscher Objekte erzeugen, die wie Felsen oder Muscheln aussehen, um Meeresströmungen zu untersuchen. Für den Alltag könnte diese Technologie dabei helfen, tragbare Geräte zu entwickeln, die den Blutdruck und andere Gesundheitsindikatoren überwachen.

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Die Herstellung von Leiterplatten erfordert viele Schritte und verschiedene Materialien. Diese Prozesse sind kostspielig, zeitaufwendig und erzeugen umweltschädlichen Abfall. Die neue Methode hingegen ist umweltfreundlicher und orientiert sich an natürlichen Systemen.

Der Freeform Multi-material Assembly Process überzeugt durch seine Vielseitigkeit und Präzision beim Einfügen kleiner Komponenten in größere 3D-Strukturen, im Gegensatz zu anderen Methoden. Das Team aus Mizzou hat diese Probleme mit ihrem speziellen drei Düsen-System gelöst.

Das Team der Universität Missouri hat einen neuen 3D-Druckprozess entwickelt, der die Herstellung von Produkten revolutionieren könnte. Dieser Prozess erleichtert die Gestaltung neuer Produkte, ohne dass vorher Prototypen erstellt werden müssen. Dadurch könnten neue Märkte und Innovationen in vielen verschiedenen Bereichen entstehen.