---
title: "Forscher optimieren das Verhalten von 3D-gedruckten Materialien"
url: https://www.voxelmatters.com/de/forscher-optimieren-das-verhalten-von-3d-gedruckten-materialien/
date: 2025-02-25
modified: 2025-02-25
lang: de
author: "Edward Wakefield"
description: "Die Universität Carlos III de Madrid (UC3M) hat in Zusammenarbeit mit der Universität Oxford, dem Imperial College London und dem Forschungszentrum BC Materials im Baskenland ein innovatives Berechnungsmodell entwickelt, mit..."
categories:
  - "AM-Forschung"
  - "Computational Engineering"
  - "Robotertechnik"
  - "Unkategorisiert"
tags:
  - "future"
image: https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/02/1371424017149-640x384.jpg
word_count: 419
---

# Forscher optimieren das Verhalten von 3D-gedruckten Materialien

Die [Universität Carlos III de Madrid (UC3M)](https://www.uc3m.es/ss/Satellite/UC3MInstitucional/en/Detalle/Comunicacion_C/1371424019631/1371216052687/A_system_has_been_developed_to_optimise_the_electrical,_thermal_and_mechanical_behaviour_of_3#:~:text=%E2%80%9CCurrently%2C%20conductive%20thermoplastics%20are%20very,Media%20and%20Theory%20of%20Structures.) hat in Zusammenarbeit mit der Universität Oxford, dem Imperial College London und dem Forschungszentrum BC Materials im Baskenland ein innovatives Berechnungsmodell entwickelt, mit dem sich das Verhalten von mit 3D-Druckern hergestellten multifunktionalen Strukturen vorhersagen und verbessern lässt. Dieser Durchbruch, der kürzlich in der [Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde](https://www.nature.com/articles/s41467-025-56707-y), eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten in Bereichen wie der Biomedizin, der [Soft-Robotik](https://www.voxelmatters.com/basfs-cara-and-uc-san-diego-3d-print-monolithic-soft-robotic-devices/) und anderen Bereichen der Technik.

„Derzeit sind leitfähige Thermoplaste sehr vielversprechend, da sie elektrische Signale übertragen und gleichzeitig strukturelle Unterstützung bieten können“, sagte Daniel García-González, einer der Autoren der Studie vom UC3M-Department für Mechanik kontinuierlicher Medien und Strukturtheorie. „Die größte Herausforderung bei der Herstellung dieser Materialien ist jedoch die Kontrolle ihrer inneren Struktur, da die Bindung zwischen den Fäden und das Vorhandensein kleiner Hohlräume sowohl ihre mechanische Widerstandsfähigkeit als auch ihre Fähigkeit zur Übertragung elektrischer Signale beeinträchtigen.“

Bislang galten diese Faktoren als unvermeidliche Unzulänglichkeiten des 3D-Druckverfahrens. Den Forschern ist es jedoch gelungen, diese Eigenschaften durch die Integration fortschrittlicher Berechnungswerkzeuge und experimenteller Versuche zu kontrollieren, wodurch sie Strukturen herstellen konnten, die empfindlich und in der Lage sind, mechanische Signale in elektrische Signale umzuwandeln.

https://www.youtube.com/watch?v=EjxoRh5LRgU

„Ein wichtiger Punkt bei dieser Entdeckung ist, dass sie auf andere Arten von 3D-Drucktechnologien übertragen werden kann, bei denen weichere Materialien verwendet werden könnten“, sagte Javier Crespo, ebenfalls vom UC3M-Department für Mechanik kontinuierlicher Medien und Strukturtheorie. Der Forscher ist optimistisch, dass es dank der Kombination dieser neuen Berechnungswerkzeuge möglich sein wird, Materialien zu entwickeln, die die Grundlage für künftige Fortschritte in der additiven Fertigung bilden.

Diese neue Forschung, die durch umfangreiche experimentelle Validierungen gestützt wird, bietet einen zuverlässigen Ansatz zur Minimierung der Unterschiede zwischen den verschiedenen Verhaltensweisen leitfähiger Komponenten und stellt einen großen Schritt nach vorn bei der Entwicklung multifunktionaler Materialien dar. „Im Bereich des Ingenieurwesens könnten diese Strukturen zum Beispiel sowohl für die Herstellung weicher Roboter als auch für die Gewinnung virtueller Daten verwendet werden, die für Technologien des maschinellen Lernens genutzt werden können“, so Javier Crespo.

„Die Forschung eröffnet unendlich viele Möglichkeiten und ermöglicht die Entwicklung intelligenter Materialien und Sensoren, die in der Luft- und [Raumfahrtindustrie](https://www.voxelmatters.com/de/der-am-markt-fuer-die-luft-und-raumfahrt-wird-bis-2023-einen-wert-von-16-milliarden-erreichen-angetrieben-von-endnutzern/) oder bei der Überwachung von Infrastrukturen von großem Nutzen sein könnten“, so Emilio Martínez-Pañeda, Professor an der Universität Oxford und Mitautor der Studie.

„Und nicht nur das: Mit diesen neuen Materialien könnten wir auch Pflaster oder Verbände herstellen, die uns warnen, wie oft wir unser Knie beugen, so dass wir im Falle einer Verletzung gewarnt werden, wenn wir bestimmte kritische Punkte überschreiten, an denen wir unseren Muskeln Schaden zufügen könnten“, so Daniel García-González.