Für ihre Masterarbeit im Bereich Industriedesign entwickelte Nicole Hone, Studentin der Victoria University of Wellington in Neuseeland, eine 4D-Pflanze mit dem Namen Hydrophyten. Die Pflanze, welche mit dem 4D-Druckverfahren hergestellt wird, verändert mit der Zeit ihre Form automatisch. Die Technik hinter der Pflanze könnte auch für die Medizin von großem Interesse sein.

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Nicole Hone studiert Industriedesign an der Victoria University of Wellington in Neuseeland. Im Zuge ihrer Masterarbeit hat sie 4D-Pflanzen entwickelt, die sich mit der Zeit verändern. Inspiriert wurde sie von den Pflanzen in der Natur. Den 4D-Modellen gab sie die Bezeichnung „3D-gedruckte Wasserpflanzen der Zukunft“.

„Designing Organic Performance with Multi-Material 3D/4D-Printing“

Das Projekt bildete laut einem Artikel auf der Universitäts-Webseite einen Teil ihrer Masterarbeit mit dem Titel „Designing Organic Performance with Multi-Material 3D/4D-Printing“ und erhielt dabei Unterstützung von dem NZProduct Accelerator, einem Programm zur Förderung der additiven Fertigung.

Wie Nicole Hone laut dem Artikel auf der Website der Victoria University of Wellington erklärte, sei die Natur immer schon eine Inspiration für sie gewesen, was Designideen und Ästhetik entspricht. Im Rahmen des Projekts interessierte sie sich vor allem für die Botanik und Lebewesen im Meer. Sie war erstaunt, wie sich Meeresbewohner und Korallen bewegen. Vergleichbare Eigenschaften sollten sich in ihren Entwürfen widerspiegeln.

Zum Designen der Pflanzen kamen unterschiedliche Tools zum Einsatz. Die Pflanzen sind mit der CAD-Software Rhinoceros 3D gezeichnet und mit Grasshopper 3D ausgearbeitet worden. Die Fertigung erfolgte mit einem Polyjet-3D-Drucker von Stratasys.

Auch für den Einsatz in der Medizin von Interesse

Nicole Hone zufolge sei das Material wichtig, damit die Pflanzen interaktiv werden. Die künstlichen Verbundstoffe würden sich unheimlich ähnlich wie lebende Organismen mit Multi-Material-3D-Druck verhalten. Hiermit lassen sich eine Reihe fester und flexibler Materialien drucken, die im gleichen Objekt kombiniert sind und vor der Kamera zum Leben erweckt werden.

Entfernung Supportmaterial hydrophyten
Hier wird das Supportmaterial entfernt (Bild © Nicole Hone).

In der Medizin könnte der 4D-Druck von starkem Interesse sein, weil mit dieser Technologie Gewebe mit mininalen Eingriffen im Körper eingesetzt werden kann. Die Körperwärme oder UV-Bestrahlung würde das Gewebe alleine in die erforderliche Form bringen. Von der Universität Georgia Tech in Atlanta wurde ein 4D-Drucker entwickelt, mit dem Prothesen und Elektrobauteile gedruckt werden können. Die Forscher konnten bereits mit Erfolg eine selbst schließende 3D-gedruckte Blume testen. Mit Wissenschaftlern und Krankenhäusern wurden erste Kooperationen geschlossen.

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