Mit Biopaste Bauteile drucken

Mit Biopaste Bauteile drucken

Das Team um Prof. Dr. Marie-Pierre Laborie von der Professur für Forstliche Biomaterialien der Universität Freiburg haben ein neuartiges Material, eine Biopaste, auf Holzbasis entwickelt, das sich für den 3D-Druck eignet. Der biologisch abbaubare Kunststoff enthält Lignin und verhält sich wie eine zähflüssige Biopaste. Das Material lässt sich gut verarbeiten, verfestigt sich schnell und kann selbst komplexe Strukturen im 3D-Druck abbilden.

Die Forscher haben zu diesem Zweck eine Materialkombination noch einmal neu betrachtet, die bereits in den 1980er Jahren von einem US-amerikanischen Forschungsteam untersucht wurde. In dieser sorgen Flüssigkristalle auf Basis von Zellulose für die Festigkeit und ein gutes Fließverhalten des Werkstoffes.

Der andere Bestandteil ist Lignin, das während der Verarbeitung des Biokunststoffs dessen Mikrostruktur regelrecht „verkleben“ kann. Die Ausrichtung der Mikrostruktur bestimmt die Eigenschaften des Biokunststoffs: Er kann steifer oder flexibler reagieren, je nachdem, aus welcher Richtung eine Kraft auf ihn einwirkt.

Bis die Pasten jedoch in der Industrie, etwa als Verbundwerkstoff im Leichtbau, zum Einsatz kommt, sind noch weitere Forschungsarbeiten erforderlich. Derzeit ermitteln die Wissenschaftler, ob Ligninkristalle aus verschiedenen Quellen – etwa aus der Papierindustrie oder aus verschiedenen Pflanzen – die Materialeigenschaften des Werkstoffs verändern. Ein weiterer Gegenstand der Forschung ist die korrekte Beimengung von Lignin.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben ihre ersten Ergebnisse in den Fachzeitschriften Applied Bio Materials und Biomacromolecules vorgestellt. Die wissenschaftliche Arbeit steht hier zum Download zur Verfügung.

Bild oben: Die Biopaste, die bei diesem Druckvorgang eines Zylinders verwendet wurde, besteht zu je 50 Prozent aus Lignin und Zellulose. (Quelle: Universität Freiburg / Lisa Ebers)


Quelle und weitere Infos: Chemie.de, Agrarwelt.com, Biologie News, Uni Freiburg

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