Diese Themenseite widmet sich dem Einsatz der Nanotechnologie beim 3D-Druck. Der schichtweise Aufbau von Strukturen oder Objekten auf Nanoebene birgt besonders großes Interesse für Wissenschaft und Technologie. Auf dieser Seite erhalten Sie alle aktuellen Forschungen, Startups und die neuesten Entwicklungen rund um die Nano 3D-Drucker.
Der Begriff Nano kommt aus dem Altgriechischen und steht für „Zwerg“. Mit Nano wird der Milliardste Teil einer Einheit bezeichnet. Bei einem Nanometer handelt es sich folglich um den Milliardsten Anteil eines Meters. Sehr interessant also im Kontext des 3D-Drucks.
Die Nanotechnologie kommt in vielen Bereichen zum Einsatz. Dazu gehören unter anderem verschiedene Gebiete der Physik und Chemie, aber auch des Maschinenbaus, der Elektroindustrie und der Lebensmitteltechnologie. In der Regel werden die Nanomaterialien auf chemischem Wege oder mit mechanischen Methoden produziert.
Als Vater der Nanotechnologie gilt Richard Feynman, der zu diesem Thema bereits im Jahr 1959 einen Vortrag hielt. Der Begriff Nanotechnologie kam erst 1974 auf. Bei der Nanotechnologie ist ein nahezu übergreifender Einsatz verschiedener Fachbereiche notwendig. So ist die Entwicklung von Mikroskopen der Physik zuzuordnen, während bei der Struktur der Materie und der Anordnung der Atome auf die Chemie zurückgegriffen wird. Nanopartikel kommen aber auch in der Medizin zum Einsatz, beispielsweise bei der Behandlung von Erkrankungen.
Zahlreiche Unternehmen führen in ihrer Firmenbezeichnung den Präfix Nano. Über diese Firmen und ihre Neuentwicklungen, aber auch über den Einsatz der Nanotechnologie im Bereich des 3D-Drucks, möchten wir Sie in dieser Rubrik umfassend informieren. Damit Sie keine wichtigen Informationen verpassen, empfehlen wir Ihnen, unseren 3D-grenzenlos Newsletter zu abonnieren.
Forschern der TU Wien ist es gelungen mit einem 3D-Drucker eine künstliche Plazentabarriere auf einem Chip herzustellen. Diese Entwicklung hilft in Zukunft dabei wichtige Bio-Membranen besser zu verstehen und Forschungsfragen zu klären, etwa über den Glucose-Austausch zwischen Mutter und Kind.
Die Forscher der Carnegie Mellon University aus Pennsylvania (USA) arbeiten derzeit an einer Methode, mit der künftig Lithium-Ionen-Akkus für Smartphones länger halten und gleichzeitig weniger Gewicht aufweisen sollen. Die jetzt veröffentlichte Studie zur „Aerosol Jet“-Methode zeigt, dass 3D-gedruckte Elektroden, die über eine Mikrogitterstruktur mit kontrollierter Porosität verfügen, zu höheren Ladekapazitäten führen.
Die additive Herstellung von Mikrokomponenten für integrierte Systeme spart Kosten und Zeit. Nanoscribe hat nun eine Methode entwickelt, wie sie Komponenten direkt auf Mikrochips 3D-drucken kann. Eine wichtige Rolle spielt dabei auch der Zwei-Photonen Polymerisationsprozess.
Jüngst haben Forscher in Russland zur Entwicklung eines Laser-3D-Druckverfahrens beigetragen, in dem ein spezieller Nanopartikel zum Einsatz kommt. Mit dem neuen Partikeltyp ist sei den Wissenschaftlern ein Durchbruch bei der additiven Fertigung gelungen, der sich den russischen Forschern vor allem auf die Herstellung von Elektronik und im Bioprinting positiv auswirken kann. Es wird davon ausgegangen, dass Strukturen damit in Zukunft schneller und besser repariert werden können.
Biochips kommen heutzutage in den Labors häufig zum Einsatz. Forscher des Advanced Science Research Centers (ASRC) der City University von New York haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem sie kostengünstige Biochips herstellen. Der nanoskalige Drucker ermöglicht es, mehr Komplexität auf dem 3D-Drucker abzubilden.
Italienischen Wissenschaftlern vom Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) ist es gelungen, ein 1:1 Bio-Hybrid-Modell der Blut-Hirn-Schranke herzustellen. Verwendet wurden dafür synthetische als auch organische 3D-Druck-Materialien. Und ein 3D-Drucker eines deutschen Herstellers.
US-Forscher vom Caltech-Institut haben eine neue Technologie entwickelt, die es ermöglichen soll komplexe Metallstrukturen auf Nanoebene mit Hilfe von 3D-Druck herzustellen. Die nanoskaligen Strukturen der gedruckten Metallobjekte weisen gerade einmal ein Hundertstel der Breite eines menschlichen Haares auf.
Mit der allgemeinen Stereolitographie wie sie auch in den 3D-Druckern von Nanoscribe vorhanden ist, lässt sich vieles schichtweise und materialsparend erzeugen. Doch bei kleineren Objekten stößt das Verfahren an seine Grenzen. Durch die Verwendung der Zweiphotonenpolymerisation (einem 3D-Druckverfahren, kurz 2PP) und Polymer-Master lassen sich Produktentwicklungsprozesse allerdings deutlich verkürzen und hochpräzise Mikrobauteile in konventioneller Serienproduktion mit einem 3D-Drucker erzeugen.
Deutsche Forscher von ZEISS und dem KIT haben mit Hilfe von Nano-3D-Druck und einem 3D-Drucker von Nanoscribe eine neue Technik entwickelt, um den Fälschungsschutz von z.B. Geldscheinen erheblich zu erhöhen. Neben Geld lassen sich aber auch andere Produkte mit dem Schutz versehen, so zum Beispiel Autoteile und selbst Medikamente sind denkbar. Wir stellen die Forschungen einmal genauer vor.
Nanoscribe, der Spezialist für höchstpräzisen 3D-Druck, wird im neuen ZEISS Innovation Hub am Karlsruher Institut für Technologie einziehen. 30 Millionen Euro stellt ZEISS für das Forschungs- und Technologiezentrum zur Verfügung, mit dem Ziel die Innovationskraft und das Wachstum in Wissenschaft sowie Industrie auch beim 3D-Druck voranzutreiben.
Ilios hat mit dem Nano einen SLA-3D-Drucker vorgestellt, der die eigenentwickelte Thermal Masking 3D-Drucktechnologie einsetzt. Mit Thermal Masking sollen sich 3D-Objekte im Vergleich zum klassischen SLA-Verfahren zu einem Zehntel der Kosten herstellen lassen.
Forscher der Washington State University (WSU) haben eine 3D-Herstellungsmethode zum Patent angemeldet, mit der sie die Architektur eines Materials, dessen Größe im Nanobereich angesiedelt ist, genau bestimmen und bei der Produktion überwachen können.
Forscher der in Birmingham ansässigen Aston University versuchen, die neuronalen Netze des Gehirns mit den 3D-Nanodruck-Techniken zu replizieren. Das MESO-BRAIN-Projekt soll pluriponte Stammzellen aus erwachsenen menschlichen Zellen gewinnen. Sollte das gelingen, hat das nicht nur auf einige medizinische Bereiche wesentliche Auswirkungen, sondern ist auch für bestimmte Arten von Lebewesen eine neue Chance.
Deutsche Forscher vom KIT haben maßgeschneiderte Sondenspitzen für Rasterkraftmikroskope mit einem 3D-Drucker hergestellt. Die 3D-Laserlithografie verbessert dabei die Mikroskop-Komponente für die Untersuchung von Nanostrukturen in Biologie und Technik.
Jeder träumt davon, in der Lotterie zu gewinnen oder einen Schatz mit Goldmünzen zu finden. Während sich diese Gedanken meist nicht verwirklichen, haben Wissenschaftler der TU Wien aber nun eine Möglichkeit entdeckt, mit dem 3D-Druck Gold herzustellen.
Lebhafte Farben werden vor allem dann erzeugt, wenn Nanostrukturen weißes Licht beugen und dieses reflektieren. In der Natur wird dieses Verfahren unter anderem dann angewendet, wenn ein Tier seine Attraktivität steigern möchte. Sehr gut lässt sich dies bei der Balz des Pfaus verdeutlichen, bei der das Männchen sein Gefieder dem Weibchen präsentiert. Forscher haben sich bei der Entwicklung des 3D-Nano-Farbdrucks an der Natur ein Beispiel genommen und sind zu verblüffenden Erkenntnissen gelangt.
Unter den Bewerbern für den Contest „Innovators under 35“ ist auch ein Unternehmen aus dem Bereich 3D-Druck dabei. Michael Thiel, Gründer der nanoscribe GmbH, hat mit seinem 3D-Drucker gute Chancen auf den Gewinn, der vom US-amerikanische MIT Technology Review ins Leben gerufen wurde.
Welche 3D-Drucker kommen an den Elite-Universitäten weltweit zum Einsatz? Einem Ranking zufolge setzen 5 von 10 Elite-Universitäten auf 3D-Drucker des Hestellers Nanoscribe.
Open Source Nano Replicator Initiative hat eine Idee, die weit über das hinausgeht, was man sich zurzeit vorstellen kann. Bei Indiegogo hat die Organisation zu einem noch nie da gewesenen Kampagne aufgerufen.
Die Nanobiologie darf heute schon einen Durchbruch feiern, denn das Northwestern Institut in Illinois plant die Entwicklung von 4D-Druckern, die schon bald die Welt der Biologie und Medizin revolutionieren wird.