Nieuw materiaal lichter dan water en zo sterk als staal

Keramiek, edelstenen en metalen, glas, staal, kunststoffen en halfgeleiders. De ontdekking en manipulatie van nieuwe materialen is altijd al een maatstaf geweest voor de menselijke vooruitgang. Jens Bauer en zijn collega's, aan het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) hebben met behulp van een 3D-printtechniek een nieuw materiaal ontwikkeld dat sterker is dan staal maar toch lichter dan water. "Dit is het eerste experimenteel bewijs dat zo'n materialen kunnen bestaan", zegt Bauer.

3D-printen opent deuren

Geen enkele vaste stof is lichter dan water tenzij het poreus is zoals bot of hout, deze materialen waren een inspiratie voor het team dat deze nieuwe stof ontwikkelde. Computersimulaties worden al langer gebruikt om een optimale microstructuur van een materiaal te bepalen zodat het bepaalde gewenste eigenschappen heeft, zoals erg licht maar tegelijk sterk zijn.

Jammer genoeg had niemand het nodige gereedschap om zulke materialen met gedefinieerde patronen op te bouwen. Dankzij de recente ontwikkelingen in lasers en 3D printen biedt een Duits bedrijf genaamd Nanoscribe een lasertechniek aan die kan doen wat Bauer wilde. Het Nanoscribe-systeem gebruikt een polymeer dat reageert als het blootgesteld wordt aan licht en een laser die kan worden geconcentreerd op een kleine plek met behulp van lenzen.

mogelijkheden beperkt

Voorlopig is met het Nanoscribe-systeem alleen mogelijk een object te produceren dat maximaal een paar millimeter groot is. Er wordt echter erg veel vooruitgang geboekt op het gebied van 3D-printen en het wordt door veel onderzoekers omschreven als één van de belangrijkste technologieën van de toekomst.