Empa-Forscher ermöglichen 3D-Druck mit Holz

Bestandteile von Holz geben einer Druckerflüssigkeit so viel Stabilität, dass sich daraus Implantate oder Prothesen drucken liessen. Empa-Forscher haben diese umweltfreundliche Drucker-Tinte entwickelt.

Bei der Herstellung von 3D-mikrostrukturierten Materialien für Anwendungen in Verbundkunststoffen, verwenden Empa-Forscher seit einem Jahr eine spezielle Druckmethode mit dem Namen «Direct Ink Writing». Bei diesem Verfahren wird eine zähflüssige Masse – die Druckertinte – aus einer Druckdüse gepresst und auf einer Oberfläche ausgeschieden. In etwa so wie bei einer Nudelpresse, wie die Empa in einer Mitteilung schreibt. Den Forschenden Gilberto Siqueira und Tanja Zimmermann aus der Abteilung für Angewandte Holzforschung ist es nun zusammen mit Jennifer Lewis von der Harvard University und André Studart von der ETH Zürich gelungen, eine umweltfreundliche Druckertinte aus Cellulose-Nanokristallen (CNC) zu entwickeln.

Diese Nanokristalle aus Cellulose werden aus Holz gewonnen und haben einige Vorteile: Sie sind eine umweltfreundliche Alternative zu den in herkömmlichen 3D-Druckertinten verwendeten Karbonfasern. Und die länglichen Kristalle positionieren sich in der Richtung, in der sie gedruckt wurden. Zudem lassen sich mit der speziellen Tinte unter anderem Mikrostrukturen mit herausragenden mechanischen Eigenschaften herstellen, die für Implantate und anderen biomedizinische Anwendungen vielversprechend seien, wie die Empa weiter schreibt.

Das ermöglicht, stabile Gebilde zu drucken, die sich etwa für den medizinischen Bereich eignen: künstliche Knochenimplantate oder Prothesen. Die Empa entwickelt die Druckerflüssigkeit weiter und arbeitet gleichzeitig an neuen biobasierten Druckertinten. (pb/sda)