Wissenschaftler entwickeln 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert

Emma Wolf / Februar 09 2019

Los Angeles, Kalifornien – Forscher an der USC University of Southern California entwickelten ein 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert. Die Studie wurde am 1. Februar veröffentlicht und vom Air Force Office of Scientific Research Young Investigator Program und der National Science Foundation finanziert.

Leiter des Forschungsteams war Assistenzprofessor Qiming Wang, der 3D-Druckerzeugnisse bereits seit Jahren erforscht. Er hat neue Funktionen für eine Reihe von Zwecken geschaffen, von Klangsteuerung bis zur flexiblen Elektronik.

Die Forscher glauben, dass das neue Material einen bahnbrechenden Wandel für Branchen bedeuten könnte, die sich auf Produktion von Reifen, Robotern, Elektronik und Schuhen spezialisieren. Es kann selbst beim Bau von Satelliten und Raumfahrzeugen Verwendung finden, bei denen Selbstheilung, dynamische Anpassung und Multifunktionalität die drei Hauptmerkmale sind. Das 3D-gedruckte Gummi reduziert nicht nur die Fertigungszeit, sondern erhöht auch die Haltbarkeit und Lebensdauer des Produkts.

3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert, könnte die Zukunft des 3D-Drucks darstellen

Wissenschaftler entwickeln 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert 3d printer können die zukunft darstellen

Werbung

Wissenschaftler entwickeln 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert geschnittene schuhsohle repariert sich

3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert, mittels Fotopolymerisation

Das revolutionäre 3D-gedruckte Gummi ist tatsächlich nicht das erste seiner Art. Im Jahr 2017 entwickelten Forscher der Universität Manitoba ein 3D-druckfähiges, Strom leitendes Hydrogel (CSH) aus Chitosan, das in den Muscheln von Krabben, Garnelen und anderen Krustentieren vorkommt. An der Universität von Melbourne stellte ein Team fest, dass synthetischer Benzaldehyd, der typischerweise durch Extraktion aus Zimtöl gewonnen wird, ein Schlüsselbestandteil bei der Entwicklung eines 3D-druckfähigen Heilgels ist. 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert, ist jedoch ein völlig neues Konzept.

Eierkarton aus bioabbaubares, selbst reparierbares Chitosan

3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert eierkarton aus chitosan

Die Wissenschaftler verwendeten eine 3D-Methode, bei der sie das Material mittels Photopolymerisation herstellen. Der Prozess verwendet Licht, um ein flüssiges Harz in einer gewünschten Geometrie oder Form zu einem Feststoff zu machen.

Die Forscher teilen mit, dass sie dadurch in nur fünf Sekunden ein 17,5- mm dickes Quadrat drucken können. Ganze Objekte benötigen ungefähr zwanzig Minuten. Sie reparieren sich innerhalb weniger Stunden.

Wie schön wäre es, wenn unsere Lieblingsschuhe sich einfach selber reparierten

Wissenschaftler entwickeln 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert regelstiefel gummistiefel die sich reparieren

3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert –Demonstration und Ergebnisse

Die Wissenschaftler demonstrierten die Leistungsfähigkeit ihres Materials an einer Vielzahl von Produkten. Dazu zählten ein Gummi-Roboter, Schuhsohle, elektronischer Sensor und ein mehrphasiger Kompositwerkstoff.

Die verwendeten Proben zum Testen des selbst heilenden Materials

Wissenschaftler entwickeln 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert the versuchgegenstände aus gummi

Nach der Halbierung heilten die Produkte bei 60 C in nur zwei Stunden (vier für die Elektronik, aufgrund des zur Übertragung von Elektrizität verwendeten Kohlenstoffs) vollständig und stellten ihre Stärke und Funktion wieder her. Die Reparaturzeit lässt sich nur durch Erhöhung der Temperatur verringern. Selbst bei Raumtemperatur kann sich das Material allerdings selbst reparieren.

Die Schuhsohle vor und danach

Wissenschaftler entwickeln 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert der prozess der reparatur eines schuhs

Werbung

Die Forscher versuchen nun, selbst-reparierende Materialien mit einer Reihe verschiedener Steifigkeiten zu entwickeln – von harten Kunststoffen bis hin zu den derzeitigen Weichgummis. Sie glauben, dass sie ihr selbstheilendes Gummi zur Herstellung von Kompositwerkstoffen, Fahrzeugteilen und sogar Körperpanzern verwenden werden können.

Hiermit könnte in einigen Jahren endlich Schluss sein

Wissenschaftler entwickeln 3D-gedrucktes Gummi, das sich selbst repariert plattfuß auto reifen das sich repariert

Verwandte Artikel
neue Artikel