Neverjetno odkritje: 3D tiskanje z bakterijami, ki popravi umetniška dela ali celo koralne grebene

03. marec 2023

Neverjetno odkritje: 3D tiskanje z bakterijami, ki popravi umetniška dela ali celo koralne grebene

03. marec 2023

Švicarski državni inštitut za tehnologijo je razvil 3D tiskalnik s črnilom, ki vsebuje bakterije. Te proizvajajo kalcijev karbonat, močan in lahek material, ki se ga lahko uporablja v nešteto industrijah, od mode od umetnosti in medicine.

Bakterije se širijo na številna področja, tokrat v svet 3D tiskanja. In čeprav mnogi ob besedi bakterija najprej pomislijo na bolezni in okužbe, so ti drobni organizmi koristni bolj kot si mislimo.

Njihove pozitivne lastnosti so vzeli pod drobnogled v tehnološkem inštitutu švicarske univerze EPFL in razvili posebno črnilo za 3D tiskanje, ki vsebuje bakterije. Te proizvajajo kalcijev karbonat, ki je natisnjen v 3D-tehniki izjemno močan, lahek in okolju prijazen ter se lahko uporablja v številnih panogah, vse od umetnosti do biomedicine.

Foto: EPFL

Bakterija Sporosarcina pasteurii ob stiku z raztopino, ki vsebuje sečnino, sproži proces mineralizacije, pri katerem nastane kalcijev karbonat (CaCO3). Raziskovalci lahko s črnilom imenovanim BactoInk, natisnejo praktično katerokoli obliko, ki se nato v nekaj dneh postopoma mineralizira.

“3D-tisk na splošno postaja vse pomembnejši, vendar je število materialov, ki jih je mogoče 3D-tiskati, omejeno iz preprostega razloga, ker morajo črnila izpolnjevati določene pogoje pretoka,”

pojasnjuje vodja laboratorija Esther Amstad.

Amstadova pojasnjuje, da so namesto tiskanja mineralov z njihovim črnilom BactoInk natisnili polimerni skelet, ki se nato mineralizira v drugem, ločenem koraku. Proces mineralizacije, ki ga sprožijo bakterije v ogrodju, po približno štirih dneh privede do končnega izdelka z več kot 90-odstotno vsebnostjo mineralov.

Foto: EPFL

Rezultat je močan in prožen biokompozit, ki ga je mogoče izdelati s standardnim 3D-tiskalnikom in naravnimi materiali ter brez ekstremnih temperatur, ki so pogosto potrebne za izdelavo keramike. Končni izdelki ne vsebujejo več živih bakterij, saj so ob koncu postopka mineralizacije potopljeni v etanol.

Popravljanje umetnin, koralnih grebenov ali kosti

Pristop laboratorija za mehke materiale ima več možnosti uporabe na številnih področjih, od umetnosti in ekologije do biomedicine. V inštitutu menijo, da bi lahko njihovo odkritje omogočilo obnovo umetniških del z vbrizganjem neposredno v kalup ali ciljno mesto, na primer v razpoko v vazi ali odlomek v kipu.

Mehanske lastnosti črnila mu zagotavljajo trdnost in odpornost proti krčenju, ki sta potrebni za popravilo umetnine in preprečevanje nadaljnjih poškodb med postopkom restavriranja.

Foto: EPFL

Pri tej metodi uporabljajo le okolju prijazne materiale in je obetavna tudi za izdelavo umetnih koral, s katerimi bi lahko pomagali obnoviti poškodovane morske grebene. Še ena izmed možnosti uporabe pa je biomedicina, saj struktura in mehanske lastnosti biokompozita posnemajo strukturo in mehanske lastnosti kosti.

3D tiskanje v modni industiji

Metoda 3D tiskanja se skupaj z drugimi visokotehnološkimi inovacijami vse pogosteje pojavlja tudi v modni industriji. Eden izmed razlogov za to je seveda velika okoljska škoda, ki jo ustvarja industrija z barvami, izdelavo materialov in velikimi količinami odpadnega materiala pri procesu izdelave oblačil, obutve in dodatkov.

Na trgu lahko najdete modne izdelke, ki so deloma ali v celoti izdelani s pomočjo tehnike 3D tiskanja, Daniel Peleg pa je prvi oblikovalec, ki je ustvaril celotno kolekcijo s pomočjo namiznih 3D tiskalnikov. Oblačila se natisnejo plast za plastjo s fleksibilnim filamentom z namiznim 3D-tiskalnikom in tako se ustvari tridimenzionalna struktura, ki se prilega obliki telesa.

Foto: Profimedia

Ena izmed pionirk in rednih uporabnic tehnike 3D printanja v svojih kolekcijah je nizozemska oblikovalka Iris Van Herpen. Njene kreacije je na lanskoletni MET gala prireditvi poleg Dove Cameron, Teyanne Taylor, in Fredrika Robertssona nosila manekenka Winnie Harlow, dve izmed kreacij je kasneje prodala na dražbi, izkupiček od prodaje pa namenila za ohranitev amazonskega pragozda.

Med drugim je ustvarila kreacije s 3D tehniko še za Björk, Beyoncé in Lady Gaga. S 3D tiskanjem se sicer ukvarja že vse od leta 2010.

Foto: Profimedia
Foto: Profimedia

S pomočjo 3D printanja lahko oblikovalci ustvarijo praktično skoraj vse zapletene oblike in vzorce ter vse modne izdelke, od oblačil, do dodatkov in nakita. Pravijo, da omogoča večjo kreativnost in možnost, da digitalno postane resnično. Za izdelavo natisnjenih oblačil uporabljajo različne materiale, celo prejo in usnje.

Težko je reči, kdaj se bo ta tehnologija popolnoma vkomponirala v modno industrijo, a glede na velikanski ogljični odtis, ki ga industrija vsako leto povečuje, bi bilo to prepozno že včeraj.

Foto: Profimedia

Avtor
Piše

K. Š.

Style. Več novic