Forscher der schwedischen Chalmers University haben per 3D-Druck Bauteile mit Zellstruktur hergestellt, die der von natürlichem Holz verblüffend ähnlich ist. Sie setzen eine Tinte ein, die aus Holz gewonnen wird. Mit dem neuen Verfahren lassen sich umweltverträgliche Produkte erzeugen, die die Eigenschaften von Holz haben. Es können Möbel und Verpackungsmaterialien sein, aber auch Gesundheits- oder Pflegeprodukte und sogar Kleidungsstücke.
Das Wachstum von Bäumen wird von einem genetischen Code kontrolliert. Dieser verleiht ihnen einzigartige Eigenschaften wie Porosität, Härte und Steifigkeit. Aber es gibt Grenzen für die Gestaltbarkeit. Anders als Metalle, lässt sich Holz nicht schmelzen und in neue Formen giessen. Bei Umwandlungsprozessen, wie der Herstellung von Papier, wird die innere Struktur des Holzes zerstört. Mit der neuen Methode lassen sich Bauteile produzieren, die exakt die Eigenschaften von unbearbeitetem Holz aufweisen.
Die Forscher um Paul Gatenholm hatten schon vor einiger Zeit aus nanofeinen Holzpartikeln ein Gel designt, das als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Holztinte diente. Jetzt haben sie den entscheidenden zweiten Schritt getan. Sie digitalisierten den genetischen Code von Holz, der es genauso wachsen lässt, wie es in der Natur geschieht, und nutzten ihn als Information für den 3D-Drucker.
"Das ist ein Durchbruch in der Produktionstechnologie. Wir haben die Grenzen überwunden, die die Natur uns setzt", freut sich Gatenholm. Jetzt könne man Produkte, die bisher mithilfe von Sägen, Schleifen und anderen Bearbeitungstechniken hergestellt werden, weitaus schneller fertigstellen. Ausserdem liessen sich Bauteile, die bisher per 3D-Druck aus Kunststoff gefertigt werden, mit Holztinte drucken.
Gatenholms Team hat bereits Verpackungsmaterial hergestellt, das ähnlich strukturiert ist wie eine Bienenwabe. Bisher wird dazu meist Kunststoff verwendet. Künftig könne man vor Ort massgeschneidertes Verpackungsmaterial aus Holztinte drucken, sodass keine Abfälle entstehen. Das Druckverfahren verringere zudem Emissionen und spare Energie. Derart hergestellte Bauteile könnten zudem komplett recycelt werden, um neue Produkte herzustellen.
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