Implantate sind in der modernen Medizin allgegenwärtig. Viele Beschwerden können durch das Einsetzen eines körperfremden Bauteils wie eines Herzschrittmachers, eines Stents oder eines neuen Hüftgelenks gelindert werden.
Medizinisch einwandfreie, elastische Materialien sind aber nicht so einfach herzustellen. Materialwissenschaftler:innen tüfteln schon lange daran, dieses Problem mit 3D-Druckverfahren zu lösen. So könnte man einzelne Implantate bei Bedarf einfach ausdrucken.
Eine der Hürden dabei ist, das Endprodukt verformen zu können, da Implantate nicht schon bei leichter Krafteinwirkung brechen sollten. Nitinol ist eines der Materialien, das hier nun Erfolge verzeichnet: Mithilfe eines Lasers lässt sich Nitinolpulver zu festen Strukturen verschmelzen. Diese waren jedoch sehr porös und brachen bei Verformung auseinander. Eine Arbeitsgruppe aus Texas hat nun den Prozess so optimiert, dass das entstandene Material auch bei Raumtemperatur formbar ist. Erhitzt man es anschließend, so kehrt es zur ursprünglich gedruckten Form zurück. Dieser sogenannte Shape-Memory-Effekt kann durch kleine Veränderungen der Materialzusammensetzung gezielt gesteuert werden.
Dies eröffnet viele weitere Möglichkeiten zur Forschung an Materialien – sowohl in der Medizin als auch in der Luftfahrt. So ließe sich ein Flugzeugbauteil mit genau bestimmbarer Elastizität drucken, oder ein Implantat vor dem Einsetzen in den Körper noch zurechtbiegen. Ob man mit so einem Implantat noch in die Sauna gehen kann, bleibt abzuwarten.
in seine Ursprungsform zurück. Grafik: Lena Hilf
Lena Hilf studiert Physik und schreibt seit Oktober 2019 für den ruprecht. Besonders gerne widmet sie sich Glossen, die oft das alltägliche Leben sowie wissenschaftlichen oder politischen Themen. Seit April 2021 leitet sie das Ressort Hochschule.
