Wissenschaftler der Universität Birmingham haben ein neues, recycelbares Harz entwickelt, das aus biobasierten Materialien besteht und speziell für Anwendungen im 3D-Druck konzipiert ist. Die Studie, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt die Herstellung hochauflösender 3D-gedruckter Strukturen unter Verwendung vollständig biobasierter Ausgangsstoffe und wird von der University of Birmingham in einem Blog-Artikel vorgestellt.
Recycelbare Harze aus natürlichen Rohstoffen
Diese Produkte können in einem nahezu geschlossenen Kreislaufsystem recycelt werden und stellen somit einen bedeutenden Schritt in Richtung umweltbewusster Fertigungspraktiken dar. Photopolymerharze, die sich bei Lichteinwirkung verfestigen, dominieren traditionell den Bereich des 3D-Drucks. Diese Harze werden jedoch größtenteils aus petrochemischen Stoffen hergestellt, was erhebliche Recyclingprobleme mit sich bringt. Das neue Harz der Universität Birmingham bietet eine paradigmatische Veränderung, da es eine effiziente Wiederverwertung ermöglicht, ohne die Druckqualität zu beeinträchtigen.
Professor Andrew Dove, leitender Forscher, erläutert:
„Unser Ansatz ist ein wichtiger Schritt weg von der Abhängigkeit von 3D-druckbaren Harzen aus petrochemischen Stoffen, die nicht effizient recycelt werden können. Obwohl wir noch Verbesserungen an den Eigenschaften des neuen Harzes vornehmen müssen, eröffnet diese Forschung aufregende neue Entwicklungsmöglichkeiten.“
Innovation durch Lipoinsäure
Kern dieser Innovation ist die neuartige Verwendung von Lipoinsäure, einer natürlich vorkommenden Fettsäure, als Hauptrohstoff. Durch die geschickte Kombination von aus Lipoinsäure gewonnenen Monomeren konnte das Team ein Harz herstellen, das nicht nur hochauflösend druckt, sondern auch einfach recycelt werden kann. Dieses Harz kann mit nur einer kleinen Zugabe von Photoinitiatoren in seine Grundkomponenten zerlegt, recycelt und neu gedruckt werden – ein bisher unerreichtes Ergebnis in der Branche.
Juniorprofessor Josh Worch, Co-Leitforscher, betont die Bedeutung dieses Fortschritts:
„Die Möglichkeit des Recyclings innerhalb der lichtvermittelten 3D-Druckindustrie ist essentiell, da diese Methode schnell wächst. Mit unserer Technologie haben wir nun die Aussicht, sicherzustellen, dass Recycling ein integraler Bestandteil des 3D-Drucks wird.“
Die Auswirkungen dieses Durchbruchs erstrecken sich über verschiedene Industrien, von der schnellen Prototypenherstellung über die Automobil-, Medizin- und Dentaltechnik bis hin zum Schmuckdesign. Die Universität Birmingham Enterprise hat proaktive Schritte unternommen, um diese Innovation zu schützen, und eine Patentanmeldung eingereicht, die das Harz und seine Nutzung im 3D-Druck abdeckt.
