FLUX FORM
ROBOTIC BIOGEL PRINTING
Die Verwendung von Kunststoffen bringt Schwierigkeiten mit sich: Ihre Produktion basiert meist auf nicht erneuerbaren Ressourcen, und auch die Entsorgung ist problematisch, da sie nicht biologisch abbaubar sind. Bioplastik stellt in bestimmten Bereichen eine nachhaltige Alternative dar, weist jedoch oft eingeschränktere Materialeigenschaften auf.
Diese Arbeit untersucht das „Programmieren“ von Biogel mittels robotischer Fertigung. Wenn sich Materialeigenschaften durch präzise Extrusion verlässlich steuern lassen, wird es möglich, gezielt Informationen in das Material einzubringen. So kann zum Beispiel die Elastizität in verschiedenen Bereichen variieren, indem das Material in unterschiedlichen Mustern aufgetragen wird. Solche funktionalen Formgebungen erweitern die Einsatzmöglichkeiten auch für Biopolymere.
Für meine Arbeit habe ich ein ressourcenschonendes Material gesucht, das sich für das Prototypisieren mit dem Roboterarm eignet.
In der ersten Phase wurde ein Set-up aus Biogel, Pumpe und Roboter entwickelt, bei dem die Variablen Biogel-Zusammensetzung, Flussrate, Robotergeschwindigkeit, Werkzeugpfad und Druckfläche zuverlässig kontrolliert werden konnten.
Masterarbeit 2025 | Leandra Balliel
Betreuung: Prof. Nils Krüger, Prof. Dr. Lucy Norris, Prof. Thomas Ness
IMPLEMENT
In der zweiten Phase wurde das erprobte Verfahren angewendet. Dazu erfolgte eine Recherche, die verschiedene Gebiete evaluierte. Aufgrund der hautfreundlichen Eigenschaften und der weichen Oberflächenbeschaffenheit wurde eine exemplarische Ausarbeitung in Form eines „Wearables“ begonnen.
RESUMEE
Das Verfahren kann künftig auf die Bereiche heilungsunterstützende und medizinische Wearables ausgeweitet werden.
Denkbar ist dabei eine Kombination mit Elektronik in Form von e-Textiles, da das Biomaterial leitfähige Eigenschaften besitzt. Auch analoge Formen des Monitorings, etwa durch die Integration eines pH-wertsensitiven Farbstoffs, sind vorstellbar.
Dank des parametrischen Aufbaus lässt sich das Konzept nicht nur auf andere Körperregionen übertragen, sondern auch auf vollkommen unterschiedliche Objekte anwenden. Dadurch eröffnet sich ein breites Spektrum möglicher Einsatzgebiete; in der Architektur, in Textilien, in der Elektronik oder im Möbeldesign. Zudem sind explorative Anwendungen denkbar, bei denen der Druck als Nährboden für Myzelien oder andere lebende Organismen dient.
