Xolographie als leistungsfähige Methode für den 3D-Druck
Adlershofer Startup entwickelt neuartiges Druckverfahren, womit glatte Oberflächen in hoher Geschwindigkeit erzeugt werden können
Es sieht aus wie Science-Fiction und könnte die Zukunft des 3D-Druck sein: Ein blauer Lichtschnitt wandert durch eine Flüssigkeit, währenddessen treten Lichtprojektionen durch die Fenster eines eckigen Glasgefäßes. Wie beim Replikator der Star Trek-Raumschiffe materialisiert das gewünschte Objekt. Was früher Stunden dauerte, schwebt nach kurzer Zeit in der Flüssigkeit im Gefäß, wird anschließend entnommen und unter UV-Licht gehärtet.
Das zugrundeliegende Verfahren, die Xolographie, wurde von einem Team um den Chemiker Stefan Hecht, Mitglied des IRIS Adlershof der Humboldt-Universität zu Berlin, den Physiker Martin Regehly und den Gründer Dirk Radzinski innerhalb der letzten zwei Jahre in der Startup-Firma xolo GmbH in Berlin-Adlershof entwickelt. In der renommierten Zeitschrift Nature beschreiben sie nun erstmalig ihre neuartige Methode.
Grundlage ihrer Erfindung sind photoschaltbare Moleküle – Hechts Spezialgebiet – die nur am Kreuzungspunkt (Xolographie) von Lichtstrahlen zweier unterschiedlicher Farben eine zielgenaue Aushärtung im gesamten Volumen (holos) des Ausgangsmaterials ermöglichen. In Kombination mit einem neuen Druckverfahren (Xolographie) basierend auf einem vom Laser erzeugten Lichtschnitt und über einen Projektor eingestrahlte Schnittbilder, werden die gewünschten Objekte ausgehend von virtuellen 3D-Modellen erzeugt.
Im Gegensatz zum konventionellen 3D-Druck, bei dem das Objekt Schicht für Schicht erzeugt wird, liegen die Vorteile der Xolographie in der deutlich höheren Geschwindigkeit und es können glatte Oberflächen erzeugt werden. So lassen sich komplexe, mehrteilige Systeme in nur einem Arbeitsschritt fertigen.
„In einem interdisziplinären Team aus Chemikern, Physikern, Materialwissenschaftlern und Softwareentwicklern konnten wir die Xolographie als leistungsstarke neue Methode entwickeln.“ freut sich Hecht und betont die vielen Möglichkeiten, die sich aufgrund der Vielseitigkeit der Methode ergeben. „Mit Hilfe der Xolographie in Kombination mit verschiedenen Materialien können wir die künftige Fertigung von optischen Bauteilen sowie biomedizinischen Geräten maßgeblich verbessern.“
Hecht und Regehly lernten sich bereits als Schüler in Berlin-Köpenick kennen. Während Hecht an der Humboldt-Universität Chemie studierte und danach in Berkeley promovierte, zog es Regehly in die Physik und er forschte u.a. in Boulder, Colorado, über ein Instrument auf der Cassini-Raumsonde. Mit Radzinski, der schon mehrere Startups ins Leben gerufen hat, gründete Regehly im Anschluss die Firma greateyes, ein Unternehmen für wissenschaftliche Kameras, später ausgezeichnet mit dem Berlin-Brandenburg Innovationspreis. Während das Dreiergespann sich in der Vergangenheit zum Eishockeyspielen auf zugefrorenen Berliner Seen traf, fanden sie sich vor knapp zwei Jahren zusammen, um ihr eigenes Unternehmen zu gründen. In der xolo GmbH arbeitet seitdem ein junges und dynamisches Team aus Chemikern, Physikern, Materialwissenschaftlern und Softwareentwicklern zusammen, um die Xolographie von der Idee bis hin zur Marktreife zu entwickeln.
Originalpublikation:
“Xolography for linear volumetric 3D printing”
M. Regehly, Y. Garmshausen, M. Reuter, N.F. König, E. Israel, D.P. Kelly, C.-Y. Chou, K. Koch, B. Asfari, and S. Hecht
Nature 588 (2020) 620, DOI: 10.1038/s41586-020-3029-7
www.nature.com/articles/s41586-020-3029-7
Weitere Informationen:
xolo GmbH
Dirk Radzinski
Volmerstraße 9, 12489 Berlin
E-Mail: info(at)xolo3d.com
www.xolo3d.com
Martin Regehly
www.mrvision.org
Stefan Hecht
www.hechtlab.de
Pressemitteilung xolo GmbH vom 23.12.2020