ETH-Forscher schaffen kleine Kunstwerke aus Glas mit 3D-Druck

Teaserbild-Quelle: Gruppe für Komplexe Materialien / ETH Zürich
3D-Druck mit Glas?

Mit einem 3D-Druck-Verfahren haben ETH-Forschende filigrane Glasobjekte hergestellt, die sich auch am Weihnachtsbaum nicht schlecht machen würden. Als Basis verwendeten sie ein spezielles Harz, das unter UV-Licht hart wird.

Glasobjekte, die mit einem 3D-​Drucker geschaffen wurden.
Quelle: 
Gruppe für Komplexe Materialien / ETH Zürich

Glasobjekte, die mit einem 3D-​Drucker geschaffen wurden.

Ein Forschungsteam der ETH Zürich um André Studart hat ein spezielles Harz entwickelt, mit dem sich komplexe Glasgebilde bei Raumtemperatur 3D drucken lassen. Am 3D-Druck von Glas versuchen sich zwar einige Forschungsgruppen weltweit, allerdings liefen die bisherigen Methoden entweder bei sehr hohen Temperaturen mit flüssigem Glas ab oder ermöglichten nur den Druck einfacher Objekte.

Das neue Verfahren beruht dabei eigentlich von einer der ersten 3D-Drucktechniken, der Stereolithografie, wie die ETH Zürich am Dienstag in einer Mitteilung festhielt. Mithilfe eines handelsüblichen Stereolithografiegeräts, das UV-Muster auf das speziell entwickelte Harz strahlt, lässt sich letzteres punktgenau aushärten. Denn unter UV-Licht wird das aus flüssigem Kunststoff und einem Siloxan bestehende Harz hart. Der Kunststoff bildet ein Polymergerüst, das Siloxan (eine siliciumhaltige Verbindung) füllt die Zwischenräume.

Die Forscher David Moore, Lorenzo Barbera und Kunal Masania konnten so Schicht um Schicht komplexe Objekte aufbauen, wie sie im Fachblatt «Nature Materials» berichten. Über die Intensität des Lichts und zusätzliche «Zutaten» im Harz lassen sich zudem die Eigenschaften der fertigen Struktur steuern.

Abschliessend müssen die Forscher das Objekt zunächst bei 600, dann bei 1000 Grad Celsius brennen, um zuerst das Polymergerüst zu verbrennen und anschliessend das Siloxan zu Glas zu verdichten. Dabei schrumpfen die Objekte erheblich, werden aber transparent und hart wie Fensterglas, schrieb die ETH.

Bisher sind die 3D-gedruckten Glasobjekte nicht grösser als ein Spielwürfel, grössere Objekte wie Flaschen und Fensterscheiben sind nicht möglich. Darauf hatten es die Forscher aber auch nicht abgesehen. Interessenten an der Technik gebe es bereits, hiess es weiter: Womöglich liefert künftig ein Walliser Flaschenlieferanten Glaswaren mit 3D-gedruckten Verzierungen. (sda)