Vom Organ bis zur Nudel

«Die 3D-Drucktechnik bietet grosse Chancen», sagt Jan Borchers von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen. In der Logistik könnten sich die Lieferketten auf ein Minimum verkürzen. Denn Produkte lassen sich vor Ort fertigen.

Andreas Lorenz-Meyer
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«Die 3D-Drucktechnik bietet grosse Chancen», sagt Jan Borchers von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen. In der Logistik könnten sich die Lieferketten auf ein Minimum verkürzen. Denn Produkte lassen sich vor Ort fertigen. Mit dem 3D-Druck hätte sich die Lagerhaltung erledigt: Der Händler druckt zum Beispiel den benötigten Dichtungsring selbst.

Die Technik lässt zudem individuelle Fertigungen zu. Es lohne sich nicht, künstliche Ellenbogengelenke in Massen zu produzieren, erklärt Borchers, denn kein Ellenbogen ist wie der andere. Mit einem 3D-Drucker könnten Prothesen genau auf die Körpermasse des jeweiligen Trägers zugeschnitten werden.

Intakte Netzhautzellen

In der Medizin weckt der 3D-Druck grosse Hoffnungen. Forschern der University of Cambridge gelang es, intakte Netzhautzellen zu drucken, genauer retinale Ganglienzellen und Gliazellen. 3D-Druck könnte den Mangel an Spenderorganen beheben – zumindest stellen das schottische Forscher in Aussicht. Ein in Edinburgh entwickelter Drucker reproduziert embryonale Stammzellen, das Ausgangsmaterial für alle menschlichen Gewebetypen. Die Zellen werden beim Drucken nicht beschädigt, verkünden die Forscher. Sie wollen in Zukunft vollständige Organe herstellen.

Neue Möglichkeiten eröffnen sich auch in der Produktion, speziell im Leichtbau. Zum Beispiel durch das Drucken dreidimensionaler Strukturen, die innen lediglich aus einem Gerüst bestehen. Sitzen die stützenden Elemente an den richtigen Stellen, erklärt Borchers, ist das Objekt so steif und stabil wie Vollmaterial, hat aber nur 50 Prozent von dessen Gewicht.

Extreme Leichtigkeit

Forscher vom Karlsruher Institut für Technologie stellten per 3D-Laserlithographie ein neues Leichtgewicht her. Das Material hat eine Dichte, die geringer ist als die von Wasser. Trotzdem hält es mehr Druck aus als Stahl oder Aluminium.

Am Massachusetts Institute of Technology (MIT) arbeiten Forscher mit selbstassemblierendem Material. 4D-Druck nennen sie das Verfahren. Dabei formen sich statische Objekte im Lauf der Zeit um. Das Signal dazu geht von einem äusseren Reiz aus, etwa Kontakt mit Wasser. Was in Zukunft den Alltag erleichtern könnte: Das neue Wandregal, als handliches Paket gekauft, entfaltet sich zu Hause ganz von selbst. Einsatzbereit ist die Technik noch nicht. Aber das MIT demonstrierte der Öffentlichkeit schon ein Wundermaterial: einen Stab, der sich in einen Würfel verwandelt, sobald er mit einem Laser bestrahlt wird. Und aus den Niederlanden stammt ein Nudeldrucker mit Teigpatronen, der in Restaurants eingesetzt werden soll. Der Gast kann dort personalisierte Pasta bestellen.

Klageflut in Sicht

Aus dem Netz lassen sich alle möglichen 3D-Bauanleitungen für den privaten Gebrauch herunterladen. Was einen grossen Regelungsbedarf im Urheberrecht erzeugt, meint Jan Borchers. Er erinnert an die Anfänge der Musikdigitalisierung. Plötzlich sei alles so einfach zu vervielfältigen. Was dem Urheber nicht gefallen dürfte. Einen Vorgeschmack auf mögliche Klagewellen gab der Streit um «thing #5183». Hinter dem Kürzel steckt die 3D-Kopie einer Science-Fiction-Spielfigur, die auf thingiverse.com herunterzuladen war. Der Game-Hersteller klagte wegen Verletzung des Urheberrechts – und «thing #5183» verschwand von der Seite. Es dürfte nicht die letzte Auseinandersetzung um eine digitale Bauanleitung gewesen sein.