De ontwikkelingen in de wereld van het 3D-printen kennen bijna geen grenzen meer. Recentelijk is er een methode ontwikkeld waardoor het mogelijk is om met bacterie-inkt (BactoInk) een “botachtig” materiaal te printen.
Het is geen geheim dat de natuur buitengewoon slimme materialen kan maken, die zowel licht en sterk zijn als poreus, stevig en toch flexibel, zoals bot. Het nabootsen hiervan, het produceren van deze natuurlijke materialen in een lab of fabriek, is een enorme uitdaging. Toch is het Zwitserse onderzoekers nu gelukt. Met behulp van een bacterie.
De bacterie die deze ontwikkeling mogelijk maakt, draagt de naam “Sporosarcina pasteurii”. De onderzoekers hebben ontdekt dat wanneer deze bacterie in contact komt met een oplossing die ureum bevat, het een stof aanmaakt (calciumcarbonaat) waardoor het mineraliseert, ofwel uithardt: iedere mogelijke – printbare – vorm wordt flexibel, sterk en bestaat voor meer dan 90% uit mineralen.
Toepassingen van BactoInk
Volgens onderzoekers in het Soft Materials Laboratory aan de technische universiteit van Lausanne maakt deze nieuwe ontwikkeling een zee aan toepassingen mogelijk.
BactoInk kan rechtstreeks in een mal worden geïnjecteerd, zoals een barst in een vaas of in een standbeeld. De mechanische eigenschappen van de inkt geven het de sterkte en krimpweerstand die nodig zijn om een kunstwerk te repareren en verdere schade tijdens het restauratieproces te voorkomen.
Met een materiaal als BactoInk is het mogelijk om kunstvoorwerpen te restaureren, zoals een eeuwenoud artefact uit de Romeinse tijd of uit het oude Egypte. Dit biedt theoretisch een uniek perspectief op het verleden, waarmee goed bewaarde mysteries wellicht kunnen worden opgelost. Maar ook in het “eenvoudigere” werk zoals het repareren van een klein barstje, kan deze techniek worden toegepast.
Ook in de geneeskunde zijn er mogelijke toepassingen te vinden met een materiaal dat kan dienstdoen als bot. Dat is in de basis niet nieuw; er zijn al ontwikkelingen gaande als het gaat om protheses en andere kunstmatige ledematen, maar de mogelijkheid om deze te vervaardigen van bot maakt het mogelijk om nog preciezere reconstructies uit te voeren.
Daarnaast kan de technologie worden toegepast in de ecologie, bijvoorbeeld bij het herstellen van beschadigde riffen met kunstmatige koralen. In dat herstelproces is een stevige basis nodig (zowel sterk als flexibel als poreus) waar het koraal zich aan kan hechten. Op die manier helpt 3D-printen met het herstellen van de natuur.
De veelzijdigheid van de BactoInk-verwerking, gecombineerd met de lage milieu-impact en uitstekende mechanische eigenschappen van de gemineraliseerde materialen, opent veel nieuwe mogelijkheden voor het fabriceren van lichtgewicht, dragende composieten die meer verwant zijn aan natuurlijke materialen dan aan de huidige synthetische composieten.
Door de veelzijdige mogelijkheden van de BactoInk-verwerking te combineren met de milieuvriendelijke eigenschappen van de 3D-geprinte gemineraliseerde materialen, ontstaan er nieuwe kansen voor het maken van lichtgewicht, stevig materiaal dat meer lijkt op natuurlijke materialen dan op de huidige synthetische varianten.