Auf dieser Seite finden Sie immer wieder neue, aktuelle Artikel und Hintergründe über Forschungen, die Studenten der renommierten Harvard-Universität im Bereich des 3D-Drucks und unter Anwendung der 3D-Drucker durchführen.
Die unweit von Boston in der Stadt Cambridge (US-Bundesstaat Massachusetts) gelegene Harvard-Universität zählt zu den weltweiten Elite-Universitäten und ist zugleich die älteste Einrichtung ihrer Art in den USA. Ihre Vorgängerin, die für die Ausbildung von Geistlichen durch englische Kolonisten gegründet wurde, entstand bereits im Jahr 1636. Selbstverständlich haben an dieser Universität viele später bekannt gewordene Persönlichkeiten studiert, so beispielsweise die US-Präsidenten J. F. Kennedy, George W. Bush, Barack Obama (sowie dessen Ehefrau Michelle Obama), Franklin D. und Theodore Roosevelt, Politiker wie Al Gore, Henry Kissinger und Ban Ki-moon (UN-Generalsekretär) sowie viele renommierte Wissenschaftler und Chefs von Wirtschaftsunternehmen. Als Beispiele seien hier nur Bill Gates und Mark Zuckerberg erwähnt. Derzeit sind an der Universität etwa 21.000 Studenten immatrikuliert, während die Einrichtung ungefähr 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter verschiedenster Bereiche beschäftigt.
Auch im Bereich der Erforschung des 3D-Druckes ist die Harvard-Universität sehr aktiv. So haben einige ihrer Wissenschaftlicher in Zusammenarbeit mit dem MIT sowie den Universitäten Stanford und Sidney ein effektives 3D-Druckverfahren für die Reproduktion von Organen und Blutgefäßen entwickelt (Bioprinting). Dadurch lassen sich beispielsweise Herzklappen mittels 3D-Drucker herstellen. Natürlich forschen Harvard-Wissenschaftler aber auch zu vielen weiteren Einsatzmöglichkeiten des 3D-Druckes. Darüber möchten wir Sie in dieser Rubrik auf dem Laufenden halten.
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Das Bioengineering-Start-up Trestle Biotherapeutics hat eine Lizenz für eine neue 3D-Bioprinting-Technologie erhalten, mit der Nierengewebe im 3D-Druckverfahren produziert werden kann. Mit diesem könnten an schweren Nierenleiden erkrankte Patienten von der Dialyse wegkommen und deutlich an Lebensqualität gewinnen. Langfristig wird auch am 3D-Druck von transplantierbaren Nieren gearbeitet.
US-Forscher vom Brigham and Women’s Hospital sowie der Harvard Medical School haben einen Weg gefunden, wie sie 3D-gedrucktes Gewebe länger haltbar machen können. Das Gewebe wird mittels „Kryobiodruck“ auf einer -20 °C kalten Platte gedruckt und bei -196 °C eingefroren. Anschließend kann es bis zu drei Monate in diesem Status bleiben und unkompliziert wieder aufgetaut werden.
Ein internationales Forscherteam, zum dem auch deutsche Wissenschaftler aus Schleswig-Holstein zählen, hat ein 3D-gedrucktes Wundpflaster entwickelt, das dabei helfen soll, chronische Wunden zu heilen. Die Wirkung im „smarten Pflaster“ wird durch grünes Licht aktiviert. Bei zwei typischen Wundkeimen erwies sich das Pflaster bereits als nützlich und außerdem verträglich. In einer Arbeit im Fachjournal Advanced Functional Materials haben die Forscher ihre Ergebnisse veröffentlicht, welche wir im folgenden Beitrag einmal zusammenfassend wiedergeben.
Das 3D-Druck-Implantat „PhonoGraft“ kann perforierte Trommelfelle wenig invasiv reparieren. Dazu wird das Implantat über den Gehörgang eingesetzt. Derzeit warten die Entwickler auf die Zulassung der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA, um ihr Produkt auch bei Menschen anwenden zu können.
Ein Forscherteam der University of Otago und der Harvard Medical School haben einen harzbasierten Bio-3D-Drucker entwickelt, der auf Grundlage von einem Smartphone basiert. Mit diesem konnten sie erfolgreich mit Harz und zellbeladenen Materialien drucken. Die Forscher beschreiben ihren 3D-Drucker als „eine Basistechnologie für das zukünftige In-vivo-Biodrucken“.
Harvard-Forschern vom Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering (Wyss) ist die Entwicklung von Roboterfischen gelungen, die ihre Bewegungen gänzlich ohne externe Kontrolle synchronisieren können. Die autonomen Roboterfische namens „Bluebots“ werden mit 3D-Druckern hergestellt, können schwimmen wie echte Fische und sich zu Schwärmen sammeln. Das Projekt dient den Forschungen im Bereich des autonomen Fahrens und der Weltraumforschung.
Forscher der Harvard Medical School (HMS) haben einen Weg gefunden, wie sie 3D-gedruckte Organe besser mit Sauerstoff versorgen können. Dies ist elementar, wenn es um das langfristige Überleben der Organe geht. Der Leiter des Forschungsteams sieht mit seinen Forschungsergebnissen den 3D-Druck von transplantierfähigen Organen einen wesentlichen Schritt näher.
Forscher des Wyss Institutes an der Harvard University haben ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt, mit dem komplexe Objekte sehr schnell und in nur einem Schritt gedruckt werden können. Das sogenannte „Multimaterial-Multinoozle-3D-Druckverfahren“ arbeitet mit mehreren Druckköpfen, die unterschiedliche Mengen an Düsen – je nach Bedarf – einsetzen und in hoher Geschwindigkeit wechseln können.
Ein Team von Forschern der Harvard University hat ein 3D-Druckverfahren mit dem Namen „Acoustophoretic printing“ entwickelt. Hierbei werden Flüssigkeiten mittels Schallwellen auf Trägermaterial gedruckt. Das Ergebnis der dazugehörigen Studie kann online nachgelesen werden und stellen wir hier einmal kurz vor.
Industrieroboter, die schwere Gewichte bewegen oder immer wiederkehrende Prozesse nach Vorgaben durchführen, sind uns bekannt. Forscher der Harvard University haben nun den Robotergreifer entwickelt, der mit integrierten Sensoren die Temperatur, Berührung, Bewegung und den Druck seiner Umgebung erfassen kann. Inspiriert wurden sie dabei vom somatosensorischem System des Menschen.
Der vom WYSS Institute der Harvard University und weiteren Forschern entwickelte Hybrid-3D-Druck ermöglicht den Präzisionsdruck dehnbarer leitfähiger Tinten. So ist es möglich, Sensoren einzusetzen, die einer regelmäßigen Bewegung standhalten.
Das spanische L’Instituto de Tecnologia Cerámica ITC (Forschungseinrichtung mit Schwerpunkt Keramik in der Industrie) kündigt an, sich zukünftig mehr auf die additive Fertigung zu konzentrieren.
Es gibt viele verschiedene Risikofaktoren, die einen Herzinfarkt oder einen Schlaganfall begünstigen können. Einer dieser Risikofaktoren ist eine Ischämie. Diese ist vor allem bei großen Blutgefäßen leicht behandelbar. Kleinere Blutgefäße könnten jetzt Patches aus dem 3D-Drucker versorgt werden, die Forscher mehrerer amerikanischer Universitäten gemeinsam entwickelten.
Harvard-Forscher haben eine Smartphone-App zum Testen der Spermaqualität entwickelt. Passend dazu gibt es einen Smartphone-Aufsatz, der mit einem 3D-Drucker hergestellt werden kann. Die Herstellungskosten liegen bei unter 5 Euro.
Wissenschaftler des MIT und der Harvard Universität erfanden eine Schaumstofftinte, mit der 3D-gedruckte Materialien eine abstimmbare makro- und mikroskalige Porosität erhalten können. Zugleich schufen sie auch ein neues 3D-Druck-Verfahren, das für den Leichtbau, die Herstellung von Wärmedämmung und einige andere Bereiche durchaus sehr interessant sein dürfte.