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Nachhaltiges Drucken

Gedrucktes Holz als grüne Alternative

| Redakteur: Stefan Guggenberger

Schwedischen Forschern ist es gelungen ein Verfahren zu entwickeln, mit dem sie natürliches Holz imitieren können. Sie kombinieren selbst entwickelte Holztinte mit einem Verfahren, welches Holzfasern entstehen lässt. Damit können beispielsweise Verpackungsmaterial und Möbel gedruckt werden.

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Orginal oder Imitation? Schwedische Forscher können jetzt täuschend echte Holzstrukturen erzeugen.
Orginal oder Imitation? Schwedische Forscher können jetzt täuschend echte Holzstrukturen erzeugen.
(Bild: unsplash.com)

Holz drucken heißt dabei nicht, dass der Drucker am Ende ein Holzscheit ausspuckt. Vielmehr geht es darum, die einzigartigen Eigenschaften von natürlichem Holz in ein gedrucktes Objekt zu übertragen. Holz ist leicht, stabil, fest – und notfalls auch elastisch, wenn es auf Elastizität ankommt. Aber Holz hat in seiner Verarbeitung Grenzen. Im Gegensatz zu Metallen und Kunststoffen kann es nicht geschmolzen und leicht umgeformt werden.

Das Forscherteam hat Zellstoff in ein Nanocellulose-Gel umgewandelt
Das Forscherteam hat Zellstoff in ein Nanocellulose-Gel umgewandelt
(Bild: Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology)

Um die natürlichen Eigenschaften zu kopieren, mussten die Forscher den genetischen Code des Holzes knacken. Der digitalisierte genetische Code ist der Schlüssel, um das gedruckte Material genauso wachsen zu lassen, wie es in der Natur geschieht. Als Ausgangsmaterial dient eine Art Tinte, die von 3D-Druckern verarbeitet werden kann. Die Tinte kopiert die Nanocellulose-Struktur der Vorlage bis ins Detail, jetzt kann sie auch in die gewünschte Form gebracht werden.

Eine umweltverträgliche Alternative

"Dieser Durchbruch ermöglicht es uns, über die Grenzen der Natur hinauszugehen und neue nachhaltige Produkte zu entwickeln", erklärt Paul Gatenholm. Holzwerkstoffe könnten nun auf Bestellung entworfen und aufgebaut werden. Im Gegensatz zu subtraktiven Verfahren (sägen, schleifen, hobeln, etc.) ist die Bearbeitungsfreiheit größer und die Umweltbelastung durch Transport und Abholzung geringer. Außerdem könnten Metalle und Kunststoffe, die heute in der additiven Fertigung verwendet werden durch umweltverträgliche Holzimitate ersetzt werden.

Paul Gatenholm // Leiter des Forschungsteams an der Chalmers University of Technology
Paul Gatenholm // Leiter des Forschungsteams an der Chalmers University of Technology
(Bild: Chalmers University of Technology)

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

Durch die Kombination der gestalterischen Freiheiten des 3D-Drucks und der natürlichen Eigenschaften von Holz ergeben sich vielfältige Anwendungsgebiete. Gatenholms Team hat bereits ein Verpackungskonzept entwickelt, das durch eine natürliche Wabenstruktur besonders stabil ist. Weitere denkbare Produkte sind Kleidung, Möbel und Gesundheits- oder Körperpflegeprodukte.

Doch die Forscher wollen noch höher hinaus. Aktuell arbeiten sie zusammen mit der NASA an verschiedenen Projekten, darunter Materialtest in der Mikrogravitation.

Das Potenzial des neuen Verfahrens is groß, wann es zur Marktreife gebracht werden kann ist unbekannt.

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