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Fortschritt Diese Technik-Trends kommen 2014

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Werkstoffe: Unkaputtbar wird machbar

Werden Displays bald unzerstörbar? Quelle: Fotolia

Für Handybesitzer ist es ein stetes Ärgernis: Fällt ihr Smartphone auf den Boden, ist oft genug das Display hin. Das passiert, laut einer Umfrage unter iPhone-Nutzern in England, fast jedem vierten Telefonbesitzer. Eine riesige Serviceindustrie lebt davon, denn global gesehen gehen die Reparaturkosten in die Milliarden. Doch damit könnte bald Schluss sein.

Denn weltweit forschen Wissenschaftler an neuen, unzerstörbaren Superwerkstoffen – wie etwa Ian Bond von der Universität Bristol. Er beispielsweise arbeitet an einem Glas, das sich selbst reparieren kann. Dafür mischt er winzige Nanokugeln in die Scheibe, die transparenten Kleber enthalten. Der tritt bei Rissen im Glas aus und verschließt sie. „Bisher funktioniert das schon bei Scheiben für Militärfahrzeuge“, sagt Bond. Bis die Technik auch für Smartphones verfügbar ist, hat er noch ein paar Hürden zu überwinden. Denn Display-Eigenschaften wie Berührungsempfindlichkeit lassen sich so noch nicht wieder herstellen.

Aber nicht nur Glas soll sich künftig selbst heilen. Auch Plastik und Asphalt könnten diese Qualitäten bald besitzen. Im Oktober präsentierten spanische Materialexperten der Universität von San Sebastian einen weichen Kunststoff, den sie Termintor tauften. Zerschneidet man ihn mit dem Messer, ist er nach zwei Stunden wieder zusammengewachsen. Künftig könnten aus dem Material Stoßstangen werden.

Ähnliches soll bald für Straßen gelten. So mischt der niederländische Professor Erik Schlangen, der in Delft experimentelle Straßenforschung lehrt, winzige Eisenstücke in den Asphalt. Wenn er sie mit Mikrowellenstrahlung erhitzt, schmelzen sie angerissenen Asphalt und verhindern so die Bildung von Schlaglöchern. Im besten Fall verdoppelt sich die Lebensdauer des Asphalts damit auf 40 Jahre. Auf einer 400 Meter langen Strecke der niederländischen Autobahn wurde Schlangens Asphalt schon verlegt – lange Staus wegen Schlaglochreparaturen fallen hier künftig aus.

Was alles aus dem 3D-Drucker kommt
3D-gedrucktes Kleid
Obst muss nicht zwangsläufig auf Bäumen wachsen: Das britische Unternehmen "Dovetailed" hat nun einen 3-D-Drucker entwickelt, der auch Obst druckt. Das Gerät kombiniert dabei "Tröpfchen mit verschieden Geschmäckern", die dann mit Hilfe von Molekularküche zu einer Frucht geformt werden. Das bedeutet: Dem Fruchtmus wird Natriumalginat beigemischt. Am Wochenende wurde der 3D-Drucker im Rahmen der Tech Food Hack in Cambridge vorgestellt. Quelle: dpa
Hedwig Heinsmann, Architekt aus Amsterdam, will die Baubranche revolutionieren und vor allem umweltfreundlicher machen. Er arbeitet bei Dus Architects, einem Architekturbüro, das das erste Haus aus dem 3D-Drucker zu bauen versucht. Bisher stehen nur einige, 180 Kilogramm schwere Bauteile des Hauses. Innerhalb von drei Jahren soll daraus im Lego-Verfahren ein Haus mit 13 Räumen entstehen. Quelle: obs
In Wales haben Chirurgen ein Gesicht mit Teilen aus dem 3-D-Drucker repariert. Stephen Power hatte sich nach einem Motorradunfall den Oberkiefer, die Nase und die Wangenknochen gebrochen. Um die neue Gesichtsform möglichst realistisch darzustellen, haben die Ärzte einen CT-Scan von Powers Schädel gemacht, um daraus ein Modell zu drucken, auf dessen Grundlage Anleitungen und Platten gedruckt wurden. Durch diese Methode konnten die Knochen im Gesicht wieder an die richtigen Stellen gebracht und durch Platten zusammengesetzt werden. Seit dem Unfall war der 29-jährige so entstellt, dass er nur noch mit Sonnenbrille und Hut das Haus verlassen hat. Die Ergebnisse seien "vollkommen lebensverändernd", sagte Power dem Rundfunksender BBC. "An dem Tag, an dem ich aufwachte, konnte ich den Unterschied sofort sehen." - Die ganze Geschichte auf bbc.com Quelle: Screenshot
Das 3D-Drucker sogar Organe drucken können, ist nicht neu. Doch nun zeigt ein konkreter Fall, wie 3D-Druck leben retten kann. Der 14 Monate alte Roland Lian Bawi litt an einem schweren Herzfehler. Der kleine Junge hatte Löcher in der Herzwand, die sich nicht von alleine schließen wollten. Um die komplizierte Operation üben zu können, erstellte der Arzt Erle Austin ein perfektes Modell des erkrankten Organs. So konnte das Operationsteam vor dem schwierigen Eingriff die Abläufe trainieren. Die Behandlung verlief erfolgreich. Quelle: 3dprint.com Quelle: dpa
Gestatten: Das ist Toothless, der kleine blaue Drache. Sie kann zwar kein Feuer spucken, dafür aber ein kleines Mädchen sehr glücklich machen. Die siebenjährige Sophie hatte von ihrem Vater von all den wundersamen Sachen gehört, die schon mit 3D-Druckern hergestellt werden können, und schickte kurzerhand einen Brief an die Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) mit der Bitte, einen Drachen für sie zu erschaffen. Die Forscher ließen sich nicht lange bitten und erschufen diesen kleinen blauen Drachen aus Titan für Sophie - sie war völlig aus dem Häuschen und möchte nun Wissenschaftlerin werden, wenn sie groß ist.
Zu Weihnachten wird gebastelt. Der Siemens Forscher Olaf Rehme hat dafür nicht Schere und Papier in die Hand genommen, sondern seinen 3D-Drucker angeworfen. Als private Spielerei druckt er Weihnachtsbäume aus superhartem Spezialstahl. Siemens stellt aus diesem Material Brenner für Gasturbinen her. Das Unternehmen nutzt die Technologie, um sich die komplexe Ersatzteil-Lagerung zu sparen. Außerdem lassen sich Formen drucken, die mit anderen Fertigungsmethoden unmöglich sind. Quelle: PR

Nudel aus dem Drucker

Diese Pizza kommt weder aus dem Backofen, noch duftet sie. Dafür könnte, was Forscher des US-Unternehmens Systems & Materials Research (SMRC) Anfang Oktober im texanischen Austin vorführten, einen Vorgeschmack darauf geben, wie wir uns künftig ernähren: Erst backt eine Heizplatte am Boden eines neuartigen 3-D-Druckers Mehl zu einem Teig, dann quillt Tomatensoße aus den Druckdüsen, und schließlich verteilen diese in dünnen Fäden Käse über die Printer-Pizza.

Erst einmal sollen die eckigen Happen Astronauten munden – in der Raumstation ISS oder auf Mars-Missionen. Dafür hat die US-Raumfahrtbehörde Nasa den Prototyp in Auftrag gegeben. Doch SMRC-Chefingenieur Anjan Contractor ist überzeugt, dass die künstliche Nahrungserzeugung die einzige Chance ist, die rasch wachsende Weltbevölkerung auf Dauer mit Lebensmitteln zu versorgen. Denn fruchtbare Böden, um Getreide anzubauen oder Tiere darauf zu weiden, werden weltweit knapp.

Contractors Team gewinnt daher Kohlenhydrate, Proteine und Vitamine aus Algen, Wasserlinsen, Gras, Insekten und Zuckerrübenblättern. Die Entwickler mahlen die Nährstoffe zu Pulvern, die sich bis zu 30 Jahre lagern lassen. Und 3-D-Drucker schmelzen daraus am Ende Schicht für Schicht Snacks, Nudeln oder eben Pizzas.

Die Amerikaner stehen mit der Idee essbarer Druckware nicht allein: Der Drucker der Wissenschaftler des TNO-Labors für 3-D-Lebensmittel im niederländischen Eindhoven erzeugt aus pulvrigen sogenannten Spice-Bytes ein Gericht pro Minute – und zum Nachtisch Pralinen. Abgestimmt auf den individuellen Nährstoffbedarf und den persönlichen Geschmack.

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