Nieuw onderzoek: 3D-laserprinten verbeterd met milieuvriendelijke bio-inkt van microalgen

AmsterdamRecent onderzoek toont aanzienlijke vooruitgang in 3D-laserprinten met milieuvriendelijke bio-inkt gemaakt van microalgen. Deze studie benadrukt de potentie van natuurlijke hulpbronnen om additieve productie te veranderen, vooral in de biomedische en materiaalkunde.

Een team onder leiding van Prof. Dr. Eva Blasco van de Universiteit van Heidelberg heeft nieuwe inkten ontwikkeld op basis van materialen afkomstig van microalgen. Deze inkten zijn anders dan de gebruikelijke, die gemaakt worden van petrochemische stoffen die in de 3D-printindustrie worden gebruikt. Ze maakten gebruik van twee soorten microalgen, Odontella aurita en Tetraselmis striata, vanwege hun hoge gehalte aan lipiden en lichtgevoelige pigmenten. Deze eigenschappen maken ze geschikt voor het vervaardigen van milieuvriendelijke 3D-printmaterialen.

Voordelen van materialen op basis van microalgen zijn onder andere:

• Snelle groeisnelheid
• Hoge CO₂-opname
• Biocompatibiliteit
• Geen gebruik van giftige toevoegingen

Microalgen als duurzaam alternatief voor gangbare materialen. Triglyceriden uit Odontella aurita en Tetraselmis striata zijn verbeterd met acrylaten, waardoor ze snel drogen onder licht. De pigmenten in de microalgen versnellen bovendien het droogproces, waardoor het gebruik van schadelijke chemicaliën in conventionele inkten overbodig wordt.

Lees ook:

Gisteren · 12:21

Verborgen dieptegeheimen: Arima-bronwater en aardbevingsrisico

Het onderzoeksteam paste een techniek toe genaamd twee-foton 3D laserprinten, die bekend staat om zijn vermogen om zeer gedetailleerd werk op kleine schaal te produceren. Hierdoor konden zij complexe driedimensionale vormen met grote precisie creëren. Ze wisten met succes kleine structuren te printen die fijne details bevatten zoals overhangende delen en holle ruimtes.

Onderzoekers hebben getest hoe veilig en ondersteunend de op microalgen gebaseerde inkten zijn voor het kweken van cellen. De resultaten waren zeer positief, met bijna alle cellen die 24 uur op de geprinte structuren overleefden. Dit suggereert dat deze inkten potentieel nuttig kunnen zijn in medische toepassingen, zoals het vervaardigen van implantaten en structuren voor weefselgroei.

Dit onderzoek heeft aanzienlijke gevolgen. Door bio-inkt uit microalgen te gebruiken voor 3D-printen, kan het verbruik van fossiele brandstoffen worden verminderd en de milieuschade worden beperkt. Het succes van de studie maakt verdere onderzoeken naar verschillende soorten microalgen en hun toepassingen mogelijk. Bovendien draagt het bij aan de ontwikkeling van nieuwe, biocompatibele materialen voor specifieke medische en industriële doeleinden.

De studie, gesteund door instellingen zoals de Duitse Onderzoeksstichting en de Europese Unie, werd gepubliceerd in het tijdschrift "Advanced Materials." Het onderzoek was een samenwerking tussen verschillende universiteiten en onderzoekscentra in Europa. De resultaten wijzen op nieuwe methoden om 3D-printen duurzamer te maken, met milieuvriendelijke opties zonder concessies te doen aan precisie of functionaliteit.