Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wissenschaftler des Freiburger Materialforschungszentrums stellen auf Handelsmesse K Nützliches für den 3D-Druck vor

04.10.2019

Der schlechte Ruf, der Plastik weithin nachgesagt wird, könnte bald der Vergangenheit angehören: Eine Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Rolf Mülhaupt entwickelt derzeit am Freiburger Materialforschungszentrum (FMF) der Albert-Ludwigs-Universität so genannte sortenreine Verbundwerkstoffe, die sowohl aus fossilen als auch aus erneuerbaren Rohstoffen hergestellt und später rückstandsfrei recycelt werden können. Zeitgleich arbeiten Forscherinnen und Forscher am FMF daran, aus Abfallprodukten wie Orangenschalen und Altpapier neue Materialien herzustellen, die für den 3D-Druck von Nutzen sind.

Bei der K, der weltweit größten Handelsmesse für Kunststoffe und Gummi, die vom 16. bis 23. Oktober 2019 in Düsseldorf stattfindet, präsentieren die Freiburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre neuen Werkstoffe.


3D-Druck einer schichtweise entstehenden Doppelhelix aus flüssigem Acrylharz, die mittels Belichtung an einer Bauplattform aushärtet.

Foto: Anne Asmacher, Freiburger Materialforschungszentrum

Das Besondere an den sortenreinen Verbundwerkstoffen ist, dass sie auf Basis von Kohlenwasserstoffmaterialien erzeugt werden, die sich ohne Zugabe von Fremdstoffen selbst verstärken und sich durch eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Schlagzähigkeit auszeichnen.

„Sie lassen sich als Rohstoff- und Energiequellen nutzen und eignen sich auch für den 3D-Druck“, sagt Timo Hees. Sein Kollege Carl Schirmeister ergänzt: „Die Verbundwerkstoffe können künftig im nachhaltigen Leichtbau, bei der Herstellung orthopädischer Hilfsmittel wie Orthesen sowie bei Kunststoffgetrieben nützlich sein.“

Quasi im Labor nebenan stellen Anne Asmacher und Benjamin Stolz aus Abfallprodukten wie Altpapier und Orangenschalen ebenfalls Materialien her, die für den 3D-Druck geeignet sind. Dazu wird das chemisch unbehandelte Altpapier zunächst zerkleinert und mit Stärke versetzt, sodass eine Paste entsteht, die 3D-Drucker verarbeiten können.

„Durch die Mineralisierung mit einem Silikat können die mechanischen Eigenschaften gesteigert und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Entflammbarkeit erhöht werden“, sagt Benjamin Stolz. Aufgrund der außergewöhnlich niedrigen Dichte sei das Material insbesondere für Anwendungen im Leichtbau geeignet.

Durch die Gewichtsersparnis könne beispielsweise im Transportsektor oder der Luftfahrt- und Automobilindustrie Treibstoff eingespart werden, was sich neben der Verwendung des Abfallprodukts Altpapier zusätzlich positiv auf die Nachhaltigkeit auswirke.

Darüber hinaus haben die Forscher mit Limonen, einem Stoff, der aus Orangenschalen gewonnen wird, Verbindungen hergestellt, die sich durch eine niedrige Zähflüssigkeit, auch Viskosität genannt, auszeichnen. „Von Vorteil ist dabei, dass sie zusätzlich an Steifigkeit und Temperaturstabilität gewinnen und sich deshalb unter anderem für den additiven Werkzeugbau wie Spritzgussformen eignen“, sagt Anne Asmacher.

Bildunterschrift: 3D-Druck einer schichtweise entstehenden Doppelhelix aus flüssigem Acrylharz, die mittels Belichtung an einer Bauplattform aushärtet. Foto: Anne Asmacher, Freiburger Materialforschungszentrum.

Sortenreine Verbundwerkstoffe
Timo Hees und Carl Schirmeister
Freiburger Materialforschungszentrum
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-4806
E-Mail: timo.hees@fmf.uni-freiburg.de
carl.schirmeister@fmf.uni-freiburg.de

Material für 3D-Druck aus Abfallprodukten
Anne Asmacher und Benjamin Stolz
Freiburger Materialforschungszentrum
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel: 0761/203-4797 und -6299
E-Mail: anne.asmacher@fmf.uni-freiburg.de
benjamin.stolz@fmf.uni-freiburg.de

Originalpublikation:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2019/alte-rohstoffe-in-neuem-design?set_langua...

Nicolas Scherger | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Medica 2019: Pharmaceuticals - new process quickly shows efficacy
12.11.2019 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Medica 2019: Arteriosklerose – neue Techniken helfen, richtigen Katheter und Lage von Gefäßverengung zu finden
11.11.2019 | Technische Universität Kaiserslautern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Magnetisches Tuning auf der Nanoskala

Magnetische Nanostrukturen maßgeschneidert herzustellen und nanomagnetische Materialeigenschaften gezielt zu beeinflussen, daran arbeiten Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) gemeinsam mit Kollegen des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden und der Universität Glasgow. Zum Einsatz kommt ein spezielles Mikroskop am Ionenstrahlzentrum des HZDR, dessen hauchdünner Strahl aus schnellen geladenen Atomen (Ionen) periodisch angeordnete und stabile Nanomagnete in einem Probenmaterial erzeugen kann. Es dient aber auch dazu, die magnetischen Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhrchen zu optimieren.

„Materialien im Nanometerbereich magnetisch zu tunen birgt ein großes Potenzial für die Herstellung modernster elektronischer Bauteile. Für unsere magnetischen...

Im Focus: Magnets for the second dimension

If you've ever tried to put several really strong, small cube magnets right next to each other on a magnetic board, you'll know that you just can't do it. What happens is that the magnets always arrange themselves in a column sticking out vertically from the magnetic board. Moreover, it's almost impossible to join several rows of these magnets together to form a flat surface. That's because magnets are dipolar. Equal poles repel each other, with the north pole of one magnet always attaching itself to the south pole of another and vice versa. This explains why they form a column with all the magnets aligned the same way.

Now, scientists at ETH Zurich have managed to create magnetic building blocks in the shape of cubes that - for the first time ever - can be joined together to...

Im Focus: A new quantum data classification protocol brings us nearer to a future 'quantum internet'

The algorithm represents a first step in the automated learning of quantum information networks

Quantum-based communication and computation technologies promise unprecedented applications, such as unconditionally secure communications, ultra-precise...

Im Focus: REANIMA - für ein neues Paradigma der Herzregeneration

Endogene Mechanismen der Geweberegeneration sind ein innovativer Forschungsansatz, um Herzmuskelschäden zu begegnen. Ihnen widmet sich das internationale REANIMA-Projekt, an dem zwölf europäische Forschungszentren beteiligt sind. Das am CNIC (Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares) in Madrid koordinierte Projekt startet im Januar 2020 und wird von der Europäischen Kommission mit 8 Millionen Euro über fünf Jahre gefördert.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen weltweit die meisten Todesfälle. Herzinsuffizienz ist geradezu eine Epidemie, die neben der persönlichen Belastung mit...

Im Focus: Göttinger Chemiker weisen kleinstmögliche Eiskristalle nach

Temperaturabhängig gefriert Wasser zu Eis und umgekehrt. Dieser Vorgang, in der Wissenschaft als Phasenübergang bezeichnet, ist im Alltag gut bekannt. Um aber ein stabiles Gitter für Eiskristalle zu erreichen, ist eine Mindestanzahl an Molekülen nötig, ansonsten ist das Konstrukt instabil. Bisher konnte dieser Wert nur grob geschätzt werden. Einem deutsch-amerikanischen Forschungsteam unter Leitung des Chemikers Prof. Dr. Thomas Zeuch vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Göttingen ist es nun gelungen, die Größe kleinstmöglicher Eiskristalle genau zu bestimmen. Die Forschungsergebnisse sind in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Science erschienen.

Knapp 100 Wassermoleküle sind nötig, um einen Eiskristall in seiner kleinstmöglichen Ausprägung zu formen. Nachweisen konnten die Wissenschaftler zudem, dass...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Mediation – Konflikte konstruktiv lösen

12.11.2019 | Veranstaltungen

Hochleistungsmaterialien mit neuen Eigenschaften im Fokus von Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft

11.11.2019 | Veranstaltungen

Weniger Lärm in Innenstädten durch neue Gebäudekonzepte

08.11.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Selbstorganisation weicher Materie im Detail verstehen

12.11.2019 | Physik Astronomie

Magnetisches Tuning auf der Nanoskala

12.11.2019 | Physik Astronomie

»KaSiLi«: Bessere Batterien für Elektroautos »Made in Germany«

12.11.2019 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics