Die University of Nebraska in Ohama und Copper3D arbeiten seit mehreren Jahren an einem 3D-Druck-Material mit antimikrobieller Wirkung für den Einsatz im Weltall. Das 3D-druckbare Material soll nach dem Recycling wiederverwendbar sein und dabei seine antimikrobiellen Eigenschaften nicht verlieren. Die Forschungspartner erhielten nun erneut einen Zuschuss in Höhe von 1,125 Mio. USD von der NASA.

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Forscher der University of Nebraska in Omaha (UNO) und Copper3D geben in einer Pressemitteilung an das 3D-grenzenlos Magazin die geplante Unterstützung für die NASA bei der Entwicklung und Erprobung neuer recycelbarer und antimikrobieller Materialien für den Weltraum-3D-Druck bekannt. Ein EPSCoR-Zuschuss in Höhe von 1,125 Mio. USD (972.720 EUR) unterstützt das Institut für Biomechanik an der UNO und das chilenische Unternehmen Copper3D, das als Anbieter von antimikrobiellen 3D-Druck-Materialien und -Anwendungen bekannt wurde.

Antimikrobielle 3D-Druck-Materialien für die NASA

3D-Druck und Recycling Ablauf
Kreislauf vom Material zum 3D-Druck zum Recycling und zur Wiederverwendung (Bild © Copper3D).

Im September 2018 erhielten beide Partner bereits das erste Stipendium, um ihre Technologie antimikrobieller Materialien für den 3D-Druck in der Schwerelosigkeit zu testen. Wir berichteten darüber, wie die NASA antibakterielles Filament von Copper3D für den Einsatz im Weltraum untersuchte. Im Februar 2019 testeten sie mit einem weiteren Stipendium die Machbarkeit des 3D-Drucks einer Reihe von Medizinprodukten in der Schwerelosigkeit.

Copper3D war durch den Zuschuss in der Lage, zwei neue antimikrobielle Materialien entwickelt, die in einer Nachbildung der ISS Additive Manufacturing Facility hergestellt und auf der Erde getestet werden. Gemeinsam mit Made in Space und der NASA werden Testcoupons oder gedruckte Darstellungen der endgültigen In-Weltraum-Geräte erstellt und auf der Erde Nachtests der antimikrobiellen Wirksamkeit durchgeführt.

Funktionsweise Material Copper3D
So funktioniert das antimikrobielle Material von Copper3D (Bild © Copper3D).

Verantwortlicher der UNO über die Zusammenarbeit

Prof. Jorge Zuniga Ph.D. von der UNO kommentierte die Arbeit folgendermaßen:

„Bei der Arbeit an der antimikrobiellen Technologie für die NASA gibt es zwei grundlegende Probleme. Es gibt umfangreiche Hinweise darauf, dass Astronauten, die Langzeitmissionen im Weltraum unterzogen werden, an einer „Immunsystem-Dysregulation“ leiden, die vermutlich multifaktoriell bedingt ist (Schlafrhythmusstörungen, Gefangenschaft, hohe Strahlenbelastung etc.). Zweitens werden Bakterien und Viren in der Mikrogravitation widerstandsfähiger, was Weltraummissionen von mehr als sechs Monaten im Orbit sehr riskant macht. Materialien, Werkzeuge, Medizinprodukte und Alltagsgegenstände mit antimikrobiellen Eigenschaften sind somit extrem wichtig. Aufgrund des begrenzten Platzangebots auf der ISS (International Space Station) und den zukünftigen Weltraumerkundungsstationen werden zunehmend autonome und dezentral gelegene logistische Unterstützungssysteme benötigt. Der 3D-Druck würde es Astronauten ermöglichen, Ersatzteile, Werkzeuge und medizinischen Geräte vollständig nach Bedarf herzustellen. Das Material sollte mehrmals für verschiedene Anwendungen verwendet und mehreren Recycling- und Wiederaufbereitungsprozessen unterzogen werden können, ohne seine antimikrobiellen Eigenschaften zu verlieren.“

Verschiedene mögliche antimikrobielle Hilfsmittel für den medizinischen Bedarf
Beispiele für 3D-gedruckte medizinische Hilfsmittel mit antimikrobiellen Eigenschaften (Bild © Copper3D).

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