3-D-Druck Mikro-Brandenburger-Tor ist 1 mm hoch

Trotz seiner Größe von 1 mm sind alle Details des Brandenburger Tors zu erkennen. Mit einem Mikro-3-D-Drucker lassen sich auch die kleinsten Skulpturen der Welt erschaffen.

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Eine ganz besondere Widmung zum 25. Jahrestag des Mauerfalls hat sich der Hersteller von 3-D-Druckern, die Firma Nanoscribe, einfallen lassen: Den originalgetreuen 3-D-Druck des Brandenburger Tors im Maßstab 1:26.000. Das Original ist 26 m hoch. Genau 1 mm hoch und 2,5 mm lang ist der Nachdruck aus einem Mikro-3-D-Drucker. Selbst die im Original fünf Meter hohe Quadriga ist bei dem aus Fotolack hergestellten Miniaturmodell höchst präzise und bis ins kleinste Detail maßstabsgetreu.

Erschaffen haben das Miniatur-Modell Wissenschaftler der KIT-Ausgründung Nanoscribe. Ebenfalls aus Karlsruhe kommen die kleinsten Skulpturen der Welt, die der britische Künstler Jonty Hurwitz mit nur einem zehntel Millimeter Höhe gestaltet hat.

Mikro-Objekte aus dem 3-D-Drucker

Solche Mikro-Objekte aus einem 3-D-Drucker sind für die Forschung interessant, wo spezialisierte Bauteile in kleinsten Formaten gebraucht werden. Das können etwa Zahnräder, Lichtwellenleiter, Mikro-Optiken oder künstliche Gerüste für das Wachstum von Zellen sein. Mittlerweile kommen viele dieser Objekte aus dem Mikro-3-D-Drucker.

Doch soll das Objekt nicht nur original aussehen, sondern auch noch auf der Mikrometerskala ausgedruckt werden, dann stoßen herkömmliche 3-D-Drucker spätestens bei einer maximalen Bauhöhe von wenigen Zentimetern an ihre Grenzen. Nicht so der 3-D-Drucker von Nanoscribe, der auf einem neuartigen Druckverfahren basiert und gerade in dieser Größenordnung seine Leistungsmerkmale erst richtig entfaltet.

Basierend auf der Technologie der 3-D-Laserlithografie, die sich besser als jede andere Technik dazu eignet, Objekte von der Nanoskala bis in den Millimeterbereich (Mesoskala) herzustellen, können verschiedenste fotosensitive Ausgangsmaterialien, wie Fotolacke, per Laserstrahl belichtet und ausgehärtet sowie anschließend als freitragende Kunststoffobjekte entwickelt werden.

Selbst Bauteile mit komplexer Geometrie, hohen Aspektverhältnissen, speziellen Krümmungen oder Funktionalitäten wie sie beispielsweise bei Mikrooptiken in Smartphones verlangt werden, können mit diesem speziellen Verfahren hergestellt werden. Mit dem Laserschreiben in drei Dimensionen hat der 3-D-Druck daher nun auch Einzug in die Nanound-Mikrotechnologie gehalten und öffnet zahlreichen wissenschaftlichen wie auch industriellen Anwendungen bis dato ungeahnte Möglichkeiten.

Optik, Medizintechnik, Mikrofluidik

Die Objekte können in der Optik, Medizintechnik, Mikrofluidik, für die Elektronik oder als Mechaniken mit Designer-Eigenschaften eingesetzt werden. Dem Nanoscribe-Verfahren liegt die Technik des direkten Laserschreibens zugrunde: Ein photosensitives Material wird mit ultrakurzen Impulsen eines stark fokussierten Laserstrahls belichtet und ausgehärtet. Nach einem Entwicklerbad bleiben freitragende Mikro- und Nanostrukturen stehen. Die Ausgründung des KIT hat sich als Markt- und Technologieführer in der 3-D-Laserlithografie etabliert. Führende Forschungseinrichtungen, Universitäten und Industriekunden weltweit haben die Geräte in Verwendung.

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