3D-Druck ist allgegenwärtig. Somit findet man 3D-Druck auch innerhalb der höchsten aller Bildungseinrichtungen, den Universitäten. Mit dem Ziel der Pflege und Entwicklung der Wissenschaft durch Lehre und Studium ist es vor allem der Bereich Forschung der uns im Rahmen des 3D-Drucks interessiert. Welchen Anteil haben die wissenschaftliche Hochschulen und deren Personen, die eine akademische Ausbildung in Anspruch nehmen, an der Entwicklung des 3D-Drucks? Gibt es 3D-Drucker, die im Rahmen der wissenschaftlichen Ausbildung gänzlich entwickelt wurde? Konnten 3D-Druckverfahren optimiert werden? Neue Produkte geschaffen werden? In wie weit unterstützt die Wirtschaft und Politik die Universitäten bei der Ausrüstung und für die Forschungen der additiven Fertigung? Die zentrale Frage, die auf dieser Seite geklärt werden soll ist, leisten Universitäten einen Beitrag an der Entwicklung der 3D-Drucker und des 3D-Drucks im Allgemeinen?
Zur Klärung der Frage zeigen wir eine Übersicht aller Beiträge, die passend zum Thema bei uns im 3D-Drucker-Online-Magazin veröffentlicht wurden.
Forscher der Johannes-Kepler-Universität Linz haben die Möglichkeiten von 3D-Druck zur Herstellung von Softrobotern untersucht. Ziel der Untersuchungen war es, ein nachhaltigeres Material zu verwenden und gleichzeitig die größere Design-Flexibilität bei der Herstellung mit einem 3D-Drucker sich zu Nutze zu machen. Die Ergebnisse wurden jetzt in einer Forschungsarbeit vorgestellt und von uns in diesem Beitrag zusammengefasst.
Ein Forscherteam der Technical University of Denmark (TDU) hat ein neuartiges 3D-Druckverfahren auf Basis von Tomographic Vat Photopolymerization (TVP) entwickelt, welches die Prinzipien eines CT-Scanners mit der Lichtmodellierung von Materialien kombiniert. Die Weichheit und Form der 3D-Druck-Objekte lässt sich sehr schnell einstellen, weshalb es sich auch für einen Gewebe- oder Organersatz für Patienten eignen soll. Vor allem aber soll der 3D-Druck ultraschnell im Vergleich zu konventionellen 3D-Druckverfahren erfolgen. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
US-amerikanische Forscher von der University of Texas at Austin haben die Verwendung von Nahinfrarotlicht in lichtbasierten 3D-Drucktechnologien zugunsten von violettem und ultraviolettem (UV) Licht untersucht. Ihr Ziel war es, 3D-Druck von Biomaterialien und Verbundwerkstoffen mit lichtbasierten 3D-Druckern (DLP) möglich zu machen. Die Forscher gehen davon aus, dass ihre Studie wichtige Erkenntnisse für lichtbasierte Photohärtungstechnologien der nächsten Generation liefert. Wir fassen die bisherigen Forschungsergebnisse einmal zusammen.
US-amerikanischen Forschern der Northwestern University haben eine Technologie namens „Microfluidic Affinity Targeting of Infiltriering Cells (MATIC)“ entwickelt, mit der sie bis zu 400 % mehr tumorfressende Zellen ernten können, um besser gegen den Krebs zu kämpfen, als mit bisherigen Verfahren. Teilweise gelang es dadurch, Tumore komplett verschwinden zu lassen. Ihre Forschungsarbeit stellten die Wissenschaftler jetzt vor.
US-amerikanische Forscher von der University of Virginia haben gemeinsam an der Entwicklung eines 3D-Bioprinting-Verfahren namens „DASP – Digital Assembly of Spherical Viscoelastic Bio-Ink Particles“ gearbeitet. Das Biodruck-Verfahren könnte unter anderem bei einer besseren Transplantation von Inselzellen zur Typ-1-Diabetes-Behandlung helfen. Wir stellen das DASP-Bioprinting-Verfahren vor.
Zwei Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben ein neues Hilfsmittel entwickelt, mit denen Menschen mit Sehbehinderung weiter entfernte Hindernisse erkennen können. Mit dem bis jetzt gängigen Blindenstock ist dies nicht möglich. Dazu haben die Forscher eine mit dem 3D-Drucker hergestellte Brille mit Infrarotkameras ausgestattet. Unterarm-Pads vibrieren stärker, je näher das Hindernis kommt. Wir stellen die Forschungsarbeit einmal vor.
Forscher aus Hongkong, von der City University of Hong Kong (CityU), haben einen 3D-gedruckten Filter entwickelt, mit dem sie das in Waschmaschinen freigesetzte Mikroplastik auffangen können. Damit wollen sie das große Problem mit der Umweltbelastung durch Mikroplastik in Textilien aufmerksam machen. Ein 3D-gedruckter Filter für Wäschetrockner soll folgen.
Forscher der Hong Kong Polytechnic University (PolyU) haben ein antivirales 3D-Druck-Material entwickelt, das COVID-19-Viren und Bakterien in 10 Minuten zu 90 % abtöten kann. Nach 20 Minuten sollen Viren und Bakterien restlos entfernt sein. Sie testeten ihr Material ein Jahr lang in öffentlichen Gebäuden mit Türgriffabdeckungen und Aufzugknöpfen erfolgreich.
US-amerikanische Forscher von der University of Minnesota TwinCities haben erfolgreich OLED Displays mit einem 3D-Drucker hergestellt. Ein Ziel der Forschungsarbeit ist es eine Methode zu entwickeln OLED-Displays zukünftig zu Hause selbst mit 3D-Druckern herstellen zu können. Wir stellen die Arbeit der Forscher vor.
Britische und spanische Forscher vom University College London, der Universidade de Santiago de Compostela und dem Unternehmen RabRx haben den 3D-Druck von Tabletten mithilfe eines Smartphone-basierten 3D-Druckers untersucht. Die Tabletten aus dem mobilen und einfach bedienbaren 3D-Drucker sollen Point-of-Care-Anwendungen auch für Drittweltländer und entlegenere Regionen möglich machen.
Ein Team von Ingenieuren und Wissenschaftlern aus den USA und der Türkei hat einen 1.000 US-Dollar günstigen WAAM-3D-Drucker entwickelt. Der Open-Source-Metall-3D-Drucker ist quelloffen und mit Kohlenstoffstahl und Inconel 718 kompatibel. Wir stellen ihn vor.
Das Yavapai College wird ab dem 18. Januar 2022 als eine der ersten Bildungseinrichtungen in den USA ein Unterrichtsfach zum 3D-Druck von Häusern starten. In dem Kurs soll das nötige Wissen für dieses innovative Wissensfeld vermittelt werden, da der Einsatz von 3D-Druckern im Bauwesen zunehmen an Bedeutung gewinnt, heißt es seitens der Bildungseinrichtung. 3D-gedruckte Wohnhäuser sind nicht nur kostengünstiger und schneller gebaut als traditionell errichtete Gebäude, sie reduzieren auch die bestehende Wohnungsnot in den USA.
Britische Forscher am Cavendish Laboratory der Cambridge University haben ein 3D-Druckverfahren entwickelt, mit dem sie mikroskopische Nanomagnete herstellen können. Die Nanomagnete haben die Form einer DNA-inspirierten Doppelhelix und können als 3D-Magnetsysteme in verschiedensten Bereichen Anwendungen finden, zum Beispiel bei Speichertechnologien, die so größere Speichermengen bei geringerem Platzbedarf möglich machen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Am Universitätsklinikum Bonn (UKB) in Nordrhein-Westfalen hat die Arbeitsgruppe „3D-Druck“ mit Hilfe von 3D-Druckern realistische Modelle von Gelenken und Föten hergestellt. Mit diesen können die angehenden Ärzte besser verschiedene Krankheitsbilder trainieren. Außerdem können sie die Frühdiagnostik rheumatologischer Erkrankungen und Fehlbildungen von Kindern im Mutterleib verbessern.
Forscher der University of New South Wales (UNSW) haben eine neue Methode vorgestellt, wie sie fehlerhaft 3D-gedruckte Kunststoffobjekte mit LED-Licht und einem Reagenz reparieren können. Der gesamte Prozess ist einfach und unkompliziert und führt zu einem schnellen, starken Ergebnis, heißt es von den Forschern. Gerade in der Massenherstellung soll das Verfahren dazu beitragen weniger Plastikmüll zu produzieren.
Forscher aus Singapur von der Nanyang Technological University (NTU) haben mit weiteren Partnern Knieorthese mit 3D-Druck hergestellt, die 30 % leichter als vergleichbare Orthesen ist. Sie kann unter anderem bei Kniearthrosen, Bänderproblemen oder nach Knieoperationen eingesetzt werden. Die Kosten für die Orthese liegen bei rund 670 Euro.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben mit 140 Metern die längste flexible Faserbatterie der Welt entwickelt, die in Form einer ultralangen Faser vorliegt. Die Faser könnte zu batterielosen Kommunikations-, Sensor- und Rechengeräten und mehr verarbeitet werden und auch für elektronische Geräte und 3D-gedruckte Batterien verwendet werden. Die Forscher stellen Batterien dieses Typs selbst von mehreren Kilometern in Aussicht.
Am israelischen Institut of Technology Technion und dem Sheba Medical Center haben Forscher mithilfe des Tissue Engineerings eine Basis für ein Ohrgerüst mit Hilfe von 3D-Druck hergestellt. Dieses soll für Kinder mit Ohrverformungen nutzbar sein. Aufgrund des Erfolgs mit dem 3D-Druckverfahren, gehen die Forscher davon aus, dass es möglich sein wird, die Technologie auch auf andere medizinische Anwendungen, wie die Nasenrekonstruktion und die Herstellung verschiedener orthopädischer Implantate, zuzuschneiden.
Das Anwendungszentrum für Additive Fertigung an der TU Kaiserslautern unterstützt kleine und mittelständische Unternehmen bei Fragen rund um den 3D-Druck. Außerdem hat das Zentrum seit Kurzem eine Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweiß-Anlage. In Workshops will das AAF interessierte Besucher informieren.
Forscher der ETH Zürich haben die Herstellung filigraner Formen für funktionelle Bleibeschalungen oder temporäre und recycelbare Schalungen im Betonguss mit Schaum-3D-Druck untersucht. Dabei haben sie einen Prototypen entwickelt, der ihren Ansatz demonstriert. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.