Forscher der U.S. Navy haben ein neuartiges 3D-Druckmaterial entwickelt, das sich in jeder Form und Größe mit einem 3D-Drucker verarbeiten lässt. Das Material ließe sich zum Beispiel für die Herstellung von unbemannten Unterwasserfahrzeug (UVVs) einsetzen, die oftmals nach ihrem Einsatz im Wasser zurückgelassen werden und würde sich so im Laufe der Zeit biologisch abbauen. Für die Entwicklung erhielt die U.S. Navy ein 20 Jahre andauerndes Patent.

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Forschern der U.S. Navy ist es gelungen, ein 20-jähriges Patent für 3D-druckbares Material aus einem biologisch abbaubaren Polymerbasis zu erhalten. Das Material wird im Laufe der Zeit biologisch zersetzt. Da autonome Unterwasserfahrzeuge (UUVs), die mit Sensoren ausgestattet sind, bleiben nach ihrem Einsatz meist auf dem Meeresboden abgestellt, wie in einer Pressemitteilung erklärt wird. Sie zurückzuholen wäre teuer, sie dort zu lassen ist schädlich für die Umwelt. Das 3D-Druckmaterial soll hier Abhilfe schaffen. Es wurde von Josh Kogot, Ryan Kincer und April Hirsch im Biotechnology Research and Development Lab des Naval Surface Warfare Center entwickelt.

Details zum 3D-Druckmaterial

Forscher mit Hagfish-Schleim
Forscher ergänzten Materialien wie den synthetischen Hagfish-Schleim (Bild © U.S. Navy).

Das Material ist eine Kombination von Polymeren und Agar-Geliermittel. Es kann in jede Form und Größe gedruckt werden. Den Abbau des Materials genau zu kontrollieren ist noch nicht möglich.

Im Patent unter dem Namen „Marine biodegradable composition for 3-D printing“ wir erklärt:

„Es besteht ein ungedeckter Bedarf, biologisch abbaubare 3D-druckbare Strukturen im Meer herzustellen, für die die Abbaurate jeder Struktur für eine bestimmte Mission ausgewählt werden kann“.

Das Geliermittel in Agar wird aus den Zellwänden einiger Rotalgenarten gewonnen. Die Forscher ergänzten biologische Materialien. Darunter befindet sich auch der synthetische Hagfish-Schleim, der im gleichen Labor entwickelt wurde und den Prozess des biologischen Abbaus ermöglicht. Die Mikroorganismen oder Enzyme ernähren sich von biologisch abbaubaren Polymeren, die für die Struktur sorgen. Biologisch abbaubar sind auch die 3D-gedruckten Urnen, die das „3D-Zentrum“ aus Bayern herstellt.

Einsatzmöglichkeit

Forscherteam mit Material
Das Labor erhielt ein 20-jähriges Patent für sein 3D-Druckmaterial (Bild © Ron Newsome / US Navy).

UUVs, die mit Kameras, Sensoren und anderer Elektronik ausgestattet sind, können aus diesem Material hergestellt. Unter Wasser können sie einen bestimmten Bereich überwachen und würden sich nach und nach wieder abbauen. Brian Metzger, Senior Technology Manager bei TechLink, erklärt:

„Diese Technologie hat das Potenzial, Kosten zu senken und der Umwelt zu helfen. Sie eignet sich für den Einsatz in militärischen und kommerziellen Anwendungen für alle Arten von Unterwasserausrüstung haben.“

Laut Metzger kann das Material nicht nur für UUVs verwendet werden. Der erste Schritt zur kommerziellen Nutzung sei jedoch erst die Lizenzierung des Patents.

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