Stratasys Blog

Neri Oxmans 3D-gedrucktes photosynthetisches Wearable eröffnet neue Horizonte für Kunst, Design und Wissenschaft auf der TED2015

In ihrem spektakulären Vortrag bei der TED stellte Neri Oxman das von Stratasys 3D-gedruckte Wearable mit integrierter lebender Materie vor. Fotografiert von: Bret Hartman, mit freundlicher Genehmigung von TED.
In ihrem spektakulären Vortrag bei der TED stellte Neri Oxman das von Stratasys 3D-gedruckte Wearable mit integrierter lebender Materie vor. Fotografiert von: Bret Hartman, mit freundlicher Genehmigung von TED.

Die Architektin, Designerin und langjährige Kooperationspartnerin Neri Oxman stellte der Öffentlichkeit auf der Bühne der TED2015 in Vancouver das weltweit erste 3D-gedruckte, fotosynthetische Wearable mit eingearbeiteten lebenden Organismen vor. Mushtari, ein Kunstobjekt, das von Stratasys im 3D-Druck hergestellt wurde, ist das weltweit erste Wearable, das additive Multimaterial-Fertigung mit synthetischer Biologie verbindet.

„Zum ersten Mal wurde mithilfe von 3D-Drucktechnologie ein fotosynthetisches Wearable hergestellt. Die Bekleidungsobjekte besitzen ein integriertes Kanalsystem für die Unterbringung von Mikroorganismen“, erklärt Oxman. „Mushtari ist dem menschlichen Verdauungstrakt nachempfunden. Es beherbergt synthetische Mikroorganismen in einer Parallelkultur aus Kolibakterien und fotosynthetischen Cyanobakterien, die im Dunkeln in hellen Farben fluoreszieren und unter Sonneneinstrahlung Zucker oder sogar Biokraftstoff produzieren können. Solche und andere Anwendungsmöglichkeiten werden in naher Zukunft das Leben der damit ausgerüsteten Personen verbessern, z. B. durch Hautscans, Heilung von verletztem Gewebe und Unterstützung der Körperfunktionen. So etwas wurde bisher noch nie ausprobiert.“
Die einzigartige Triple Jetting-Drucktechnologie von Stratasys erlaubte es dem Team um Oxman – und dem Forscher Will Patrick – für Mushtari ein ausgedehntes Netzwerk für Flüssigkeiten mit variabler Transparenz (von blickdicht bis klar) zu generieren.

Back piece of Mushtari with illuminated channels. Stratasys’ unique 3D printing technology enabled Oxman’s team to create a large fluid network that varied color, flexibility and transparency from opaque to clear. Photo credit: Jonathan Williams and Paula Aguilera, courtesy of Mediated Matter.
Rückwärtiges Teil von Mushtari mit erleuchteten Kanälen. Stratasys’ einzigartige 3D-Drucktechnologie ermöglichte Oxmans Team die Kreation dieses großen Flüssigkeitsnetzwerks mit unterschiedlichen Farben, Elastizitäts- und Transparenzgraden (von blickdicht bis klar). Fotografiert von: Jonathan Williams und Paula Aguilera, mit freundlicher Genehmigung von Mediated Matter.
Back piece of Mushtari filled with chemiluminsecent liquid. The fluid channels in the wearable, 3D printed by Stratasys, stretch to around 58 meters and inner channel diameters range from 1 mm to 2.5 cm. Photo credit: Jonathan Williams and Paula Aguilera, courtesy of Mediated Matter.
Rückwärtiges Teil von Mushtari: Die Flüssigkeitskanäle des von Stratasys 3D-gedruckten Wearables sind etwa 58 Meter lang und ihr Innendurchmesser reicht von 1 mm bis zu 2,5 cm. Fotografiert von: Jonathan Williams und Paula Aguilera, mit freundlicher Genehmigung von Mediated Matter.

„Dadurch konnten wir in den Bereichen, in denen Fotosynthese stattfinden soll, verschiedene Transparenz- und Transluzenzstufen erzeugen”, so Oxman. „Es wurden Kanäle und Aushöhlungen integriert, die den Durchfluss und die Funktionsweise der Zellen verbessern. Die angesprochenen mechanischen Abstufungen und unterschiedlichen optischen Dichten lassen sich nur mithilfe der hohen räumlichen Auflösung von Multimaterial 3D-Druckverfahren realisieren.“

Stratasys hat speziell für diese Anwendung ein neues, maßgeschneidertes Verfahren entwickelt. Naomi Kaempfer, Kreativdirektorin für Art Fashion Design bei Stratasys, erklärt: „Wir haben eine sehr fruchtbare Forschungszusammenarbeit mit Frau Professor Neri Oxman, die sich für beide Seiten äußerst produktiv gestaltet, und in der wir uns gegenseitig immer wieder dazu anspornen, die Grenzen der künstlerischen Gestaltungsfähigkeit und des technologisch Machbaren zu erweitern. Der 3D-Druck von Mushtari ist ein ganz besonderes Beispiel dafür, wie weit uns diese Zusammenarbeit bringen kann.“

Neri Oxman und ihr Team fertigten in Zuammenarbeiten mit Stratasys das weltweit erste 3D-gedruckte fotosynthetische Wearable. Fotografiert von: Jonathan Williams und Paula Aguilera, mit freundlicher Genehmigung von Mediated Matter.
Neri Oxman und ihr Team fertigten in Zuammenarbeiten mit Stratasys das weltweit erste 3D-gedruckte fotosynthetische Wearable. Fotografiert von: Jonathan Williams und Paula Aguilera, mit freundlicher Genehmigung von Mediated Matter.

„Die Flüssigkeitskanäle des Wearables haben eine Gesamtlänge von 58 Metern, bei einem Innendurchmesser von 1 mm bis zu 2,5 cm und häufigen, abrupten Richtungswechseln. Das Herausspülen des Stützmaterials aus einer solch langen, schmalen und komplizierten Struktur, um die Hohlräume für die lebendigen Organismen zu schaffen, stellte eine große Herausforderung dar. Unsere Forschungs- und Entwicklungsabteilung hat die Grenzen unserer Technologie neu definiert. Mit dem Entwurf einer verbesserten, optimierten Stützstruktur wurde eine leichtgängige und effektive Prozedur geschaffen, um Prof. Oxmans Vorstellungen umsetzen zu können.“

Mushtari ist die Weiterführung eines Objekts aus Oxmans Wanderers: An Astrobiological Exploration, das zur ‘The Sixth Element’-Designsammlung gehört, die Stratasys für die EuroMold 2014 als Kurator betreute. Die aus vier Kunstobjekten bestehende Serie Wanderers ist eine fortlaufende Zusammenarbeit zwischen Stratasys und Neri Oxman sowie Mitgliedern der Forschergruppe Mediated Matter am MIT, dem Labor von Prof. Pamela Silver an der Harvard Medical School und Deskriptiv (Christopher Bader & Dominik Kolb).

3D-gedruckt auf dem Multimaterial 3D-Farbproduktionssystem Objet500 Connex3. Fotografiert von: Jonathan Williams und Paula Aguilera, mit freundlicher Genehmigung von Mediated Matter.
3D-gedruckt auf dem Multimaterial 3D-Farbproduktionssystem Objet500 Connex3. Fotografiert von: Jonathan Williams und Paula Aguilera, mit freundlicher Genehmigung von Mediated Matter.

Die Serie Wanderers befasst sich mit Gedankenspielen über Reisen von unserem Heimatplaneten Erde zu anderen Planeten. Jedes der Wearables aus der Serie wurde entworfen, sowohl lebenserhaltende Elemente zu besitzen als auch selbst generieren zu können. Mushtari kommt aus dem Arabischen und bedeutet in Anlehnung an den Planten Jupiter ‘groß’ oder ‘gewaltig’. Das Design stellt einen einzigen, mit lebender Materie gefüllten Strang dar. Ein Organsystem, das Biomasse verbraucht und verdaut und dabei Nährstoffe absorbiert und Abfallstoffe ausscheidet. Der 3D-gedruckte, lichtdurchlässige Trakt wurde konzipiert, um speziell entwickelte Cyanobakterien aufzunehmen, die Sonnenlicht in Saccharose umwandeln. Eine Konzeptstudie zur Demonstration von Anwendungsmöglichkeiten von lebenden Organismen in einem Wearable.

Das von Stratasys 3D-gedruckte Objekt für Oxmans Werk und TED-Präsentation führte diese Idee weiter. So wurde Mushtari zum ersten Gefäßsystem in einem Wearable-Objekt, mit dem Organismen am Leben erhalten, kontrolliert und beeinflusst werden können.

„Am Ende zeigt sich, dass die Einarbeitung synthetischer Biologie in 3D-gedruckte Produkte für tragbare Mikrobiome eine neue Zukunft prägt – den Übergang von Designs, die sich an der Natur orientieren, über Designs, die mit und von der Natur geschaffen werden, bis hin zum Design der Natur selbst“, so Neri Oxman in ihren Zukunftsvisionen.
Das TED Video ist ein absolutes Must und bald online verfügbar. Folgen Sie dem Stratasys Blog, um es nicht zu verpaasen!

Blog-Beitrag auch verfügbar in: Englisch Portugiesisch, Brasilien

Carrie Wyman

Carrie Wyman

Carrie is a technology and 3D printing enthusiast, with a passion for beautiful design.

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