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title: "Forscher entwickeln neue Klasse von 3D-gedruckten Keramiken"
url: https://www.voxelmatters.com/de/forscher-entwickeln-neue-klasse-von-3d-gedruckten-keramiken/
date: 2025-04-24
modified: 2025-04-23
lang: de
author: "Edward Wakefield"
description: "Nach Angaben der Universität Houston haben Forscher eine neue Klasse von Keramikstrukturen entwickelt, die sich unter Druck biegen lassen, ohne zu brechen. Mögliche Anwendungen für diese Technologie reichen von der..."
categories:
  - "AM-Forschung"
  - "Keramik"
  - "Keramische additive Fertigung"
  - "Robotertechnik"
tags:
  - "future"
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word_count: 366
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# Forscher entwickeln neue Klasse von 3D-gedruckten Keramiken

[Nach Angaben der Universität Houston](https://uh.edu/news-events/stories/2025/april/04232025-rhaman-origami-inspired-ceramics.php) haben Forscher eine neue Klasse von Keramikstrukturen entwickelt, die sich unter Druck biegen lassen, ohne zu brechen. Mögliche Anwendungen für diese Technologie reichen von der medizinischen Prothetik bis hin zu stoßfesten [Komponenten in der Luft- und Raumfahrt](https://www.voxelmatters.com/de/voxelmatters-aerospace-am-focus-2024-ebook/) und der Robotik, wo leichte, aber widerstandsfähige Materialien sehr gefragt sind.

Keramische Werkstoffe sind traditionell für ihre Sprödigkeit bekannt und zerbrechen oft unter Belastung, was ihre Verwendung in Anwendungen mit hoher Stoßfestigkeit oder Anpassungsfähigkeit erschwert. Doch das könnte sich bald ändern, denn ein Forscherteam der University of Houston unter der Leitung von Maksud Rahman, Assistenzprofessor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik, und Md Shajedul Hoque Thakur, Postdoktorand, hat gezeigt, dass von Origami inspirierte Formen mit einer weichen Polymerbeschichtung zerbrechliche keramische Materialien in zähe, flexible Strukturen verwandeln können. Diese Arbeit wurde kürzlich [in Advanced Composites and Hybrid Materials veröffentlicht](https://doi.org/10.1007/s42114-025-01284-3).

„Keramiken sind unglaublich nützlich – biokompatibel, leicht und unter den richtigen Bedingungen haltbar - aber sie versagen katastrophal“, sagte Rahman. „Unser Ziel war es, dieses Versagen in etwas Angenehmeres und Sichereres zu verwandeln.

![University of Houston researchers develop a new class of 3D printed ceramics that can bend under pressure without breaking.](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/04/thakur-maksud-ceramics-newsroom.jpg)

Dazu hat das Team auf der Grundlage des Miura-ori Origami-Musters eine [keramische Struktur 3D-gedruckt](https://www.voxelmatters.com/five-year-clinical-study-shows-92-9-success-rate-for-ceramic-3d-printed-jaw-implants/). Dabei handelt es sich um eine Art, etwas flach zu falten, wie Papier, so dass es weniger Platz einnimmt, aber insgesamt flach bleibt – und es dann mit einem dehnbaren, biokompatiblen Polymer beschichtet. Die so entstandenen Strukturen können Belastungen in einer Weise standhalten, wie es gewöhnliche Keramiken nicht können. Wenn sie in verschiedene Richtungen zusammengedrückt wurden, bogen sich die beschichteten Strukturen und erholten sich, während ihre unbeschichteten Gegenstücke Risse bekamen oder zerbrachen.

„[Die Origami-Geometrie](https://www.voxelmatters.com/stilride-introduces-3d-printing-to-industrial-origami/) gab uns mechanische Anpassungsfähigkeit“, sagt Thakur. „Und die Polymerbeschichtung brachte gerade genug Flexibilität ein, um ein plötzliches Brechen zu verhindern“.

Die Forscher testeten die Strukturen sowohl unter statischer als auch unter zyklischer Kompression und untermauerten ihre Experimente mit Computersimulationen. Die beschichteten Versionen wiesen durchweg eine höhere Zähigkeit auf, insbesondere in den Richtungen, in denen die ursprüngliche Keramik am schwächsten war.

„Origami ist mehr als nur eine Kunst – es ist ein leistungsfähiges Designwerkzeug, das die Art und Weise, wie wir Herausforderungen in der Biomedizin und im Ingenieurwesen angehen, verändern kann“, so Rahman. „Diese Arbeit zeigt, wie Faltmuster selbst in den zerbrechlichsten Materialien neue Funktionen freisetzen können.“