4D-Druck Der Schrank baut sich von selbst auf

Smarte Materialien, die sich eigenständig in einen neuen Zustand verwandeln: 4D-Druck heißt das Verfahren, das ein Forscher entwickelt hat. Er stößt damit in neue Dimensionen vor - und sieht eine technischen Revolution.
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Smarte Materialien, die per 3-D-Druck gefertigt werden, können sich anschließend weiter verändern. Quelle: AFP
Eine Hand aus dem 3D-Drucker

Smarte Materialien, die per 3-D-Druck gefertigt werden, können sich anschließend weiter verändern.

(Foto: AFP)

KölnAm Self-Assembly Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT) stößt Skylar Tibbits in neue Dimensionen vor. 4D-Druck heißt das von ihm entwickelte Verfahren. Dabei wird ein Werkstoff im herkömmlichen 3D-Verfahren gedruckt, um sich danach eigenständig in einen neuen Zustand zu transformieren - die 4D-Komponente. Tibbits sieht den Beginn einer technischen Revolution - durch die Option, "physische und biologische Materialien zu programmieren". Tibbits sagt: "Es ist wie Robotik, aber ohne Kabel und Antriebe."

Wird Tibbits schlauen Materialien Energie zugeführt - etwa in Form von Wärme oder einem Magnetfeld -, können sie sich von allein zu einem Produkt zusammenbauen. Das Fachmagazin "Wired" mutmaßt schon augenzwinkernd, Ikea-Kunden blieben künftig vom mühseligen Aufbau ihrer neuen Möbel verschont.

Details ihres Werkstoffs erforschen die MIT-Experten mit Autodesk, einem Anbieter von Konstruktionssoftware. Tibbits zeigt das Verfahren mit einem Materialstrang, der eigenständig die Form eines Quaders annimmt. "Es ist das erste Mal, dass ein Programm unmittelbar in das Material eingebettet wurde."

Mit der Bostoner Beratung Geosyntec arbeitet das Self-Assembly Lab an Leitungen, die sich zusammenziehen und ausdehnen können - und so die Kapazität der Kanalisation und die Durchflussgeschwindigkeit steuern - und Wasser sogar eigenständig voran bewegen.

Parallel entwirft das MIT-Labor auch Praktisches für den Alltag. So reagieren Textilfasern der Forscher auf Temperatur: Ist es warm, macht sich der daraus gewebte Stoff breit, bildet Poren aus und wird luftig. Ist es kälter, verschließt das Textil seine Poren und hält mollig warm.

Ganz generell etablieren sich intelligente Materialien auch abseits der Industriehallen. "Zunehmend werden sie für Alltagsanwendungen interessant", sagt Mattes Brähmig, Sprecher im Netzwerk Smart 3 ."Solar Curtain" heißt eines der Projekte des Konsortiums aus Wissenschaft und Wirtschaft. Der intelligente Sonnenschutz wird an Glasfassaden von Gebäuden angebracht und klimatisiert Innenräume ganz ohne Stromzufuhr.

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