News • Völlig entfaltet

Implantate mit Formgedächtnis via Origami-Technik

Forscher der Technischen Universität Delft haben die japanische Falttechnik Origami mit einem 3D-Drucker kombiniert, um flache Gebilde zu schaffen, die sich bei Erwärmung entfalten.

Quelle: TU Delft

Das sich selbst aufbauende Bücherregal ist zwar noch eine Zukunftsvision. Bei kleineren Objekten funktioniert die Technik jedoch schon.

Einsatz in der Medizin denkbar

Das Team um Amir Zadpoor will das Verfahren insbesondere für Implantate nutzen, etwa für künstliche Zähne sowie Hüft- und Kniegelenke. Erst vor Ort entfalten sich die Pakete und passen sich perfekt an die verbliebenen Knochenreste an. Außerdem können derartige Implantate so gestaltet werden, dass Knochenzellen in das poröse Material hineinwachsen und so die Bindung verstärken.

Eingebaut in die Objekte ist ein Formgedächtnis. Sie nehmen, nachdem sie deformiert worden sind, ihre ursprüngliche Gestalt wieder an, wenn sie erwärmt werden. Auf Implantate für Menschen übertragen, "erinnern" sie sich, sobald sie sich im Körper erwärmen. Derartige Objekte sind mühsam herzustellen. Außerdem benötigen sie teure und seltene Werkstoffe wie Nitinol, eine Legierung aus Nickel und Titan.

Plastik statt teurer Werkstoffe

Den Niederländern genügt der Kunststoff PLA, der auch als Polymilchsäure bezeichnet wird. "Pro Kilogramm kostet das Material gerade einmal 17 Euro", sagt Zadpoor. Ungeachtet dessen sei es seinem Team gelungen, die weltweit komplexesten Objekte zu bauen, die sich selbst entfalten. Der Herstellungsprozess sei vollkommen automatisiert. Um das zu erreichen, sei es nötig gewesen dafür zu sorgen, dass sich nicht alle Elemente gleichzeitig entfalten.

"Wir mussten an bestimmten Stellen Verzögerungselemente einbauen", sagt Zadpoor. Das gelang, indem bestimmte Teile des Objekts während des Druckvorgangs gedehnt wurden. "An diese Dehnung erinnert sich das Material später", so die Forscher. Um Implantate herzustellen, müssen die Wissenschaftler mit anderen Werkstoffen arbeiten und ihnen auf die gleiche Art ein Formgedächtnis einprägen. Irgendwann, so Zadpoor, wird es sogar gelingen, Möbelstücke auf diese Art zu drucken und sich entfalten zu lassen.


Quelle: TU Delft/pressetext

04.11.2017

Mehr aktuelle Beiträge lesen

Verwandte Artikel

Photo

News • Neues Fertigungsverfahren

3D-gedruckte Herzklappen unterstützen Gewebewachstum

Ein Forschungsteam hat Gerüste für künstliche Herzklappen aus dem 3D-Drucker entwickelt, die es ermöglichen sollen, im Patienten neues Gewebe aus körpereigenen Zellen zu bilden.

Photo

News • Materialforschung

Neue Erkenntnisse zu selbstauflösenden Implantaten

Knochenschrauben und -platten, die sich von selber auflösen, nachdem ein gebrochener Knochen verheilt ist, versprechen einen großen Nutzen – sie könnten manchen Betroffenen eine Folgeoperation…

Photo

News • Nanocellulose

Forscher bauen Ohr im 3D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für…

Verwandte Produkte

Canon – Alphenix Sky+

Single Plane

Canon – Alphenix Sky+

Canon Medical Systems Europe B.V.
Canon - Alphenix Sky+ High Definition Detector

Single Plane

Canon - Alphenix Sky+ High Definition Detector

Canon Medical Systems Europe B.V.
Dunlee - 3D printed pure tungsten anti-scatter grids

Accessories / Complementary Systems

Dunlee - 3D printed pure tungsten anti-scatter grids

Dunlee – Philips Medical Systems DMC GmbH
IBA Dosimetry – DVT-3D

Testing Devices

IBA Dosimetry – DVT-3D

IBA Dosimetry GmbH
medigration – RIS /PACS

RIS / PACS

medigration – RIS /PACS

medigration GmbH
Newsletter abonnieren