Großer Erfolg mit kleinen Sachen
Michael Thiel (33) hat den genauesten 3D-Drucker der Welt entwickelt und will damit beispielsweise Bauteile für Nanoroboter drucken.
- Kristin Raabe
Der kleinste Eiffelturm der Welt steht in der badischen Provinz. In einer unauffälligen Plastikdose, eingebettet in schwarzen Schaumstoff, wirkt er wie ein beigefarbener Krümel. Erst unter dem Mikroskop offenbart sich, wie detailreich das Miniaturmodell die berühmte Eisenkonstruktion tatsächlich nachbildet.
Es ist gerade einmal einen Millimeter hoch. Für Michael Thiel, seinen Erbauer, ist das schon richtig groß: "Oft kann ich gar nicht sehen, was ich da eigentlich fabriziere", erzählt der Physiker. Den Eiffelturm hat er mit einem von ihm und seinem Team entwickelten 3D-Drucker gedruckt. "Er ist hundertmal genauer als jeder andere 3D-Drucker", erzählt er und wirkt dabei ganz nüchtern – angeben ist nicht sein Ding. Thiel hat sich inzwischen einfach an solche Superlative gewöhnt. Schließlich beschäftigt er sich schon seit etwa zehn Jahren mit der Herstellung kleinster Strukturen und hat dabei immer wieder Rekorde gebrochen.
Während seiner Doktorarbeit am Karlsruher Institut für Technologie untersuchte er, wie sich mithilfe von Lasern bestimmte flüssige Kunststoffe erhärten lassen. "Die Genauigkeit hängt davon ab, wie scharf der Laser fokussiert wird." Nur dort, wo der Laser auf den Flüssigkunststoff trifft, wird das Material verfestigt. Mit Spezialoptiken lassen sich so extrem feine Strukturen herstellen. Das Eiffelturmmodell beispielsweise besteht aus 1000 Lagen Kunststoff, die jeweils etwa einen Mikrometer dünn sind. Zum Vergleich: Ein normales Haar misst etwa 50 bis 70 Mikrometer.
Dass die Entwicklung eines solchen Verfahrens sich auch kommerziell nutzen lässt, war allen Beteiligten schnell klar, und so kam es 2007 zur Gründung von Nanoscribe. Von diesem Zeitpunkt an ging dann alles ganz schnell: "Schon ein halbes Jahr später hatten wir den ersten Drucker verkauft", erzählt Michael Thiel – und das bei Kosten im sechsstelligen Bereich. Mittlerweile sind 100 dieser Drucker in Betrieb.
Die meisten stehen in Forschungsinstituten. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden druckten zum Beispiel mit dem Nanoscribe-Gerät ein Antriebssystem für Spermien. Der spiralförmige Antrieb lässt sich magnetisieren. Mithilfe rotierender Magnetfelder kann er Spermien zielgenau zur Eizelle transportieren, um diese zu befruchten. Ob der "Spermbot" jemals seinen Weg in die Fortpflanzungsmedizin findet, sei dahingestellt. Aber das Antriebsprinzip könnte neuartige Nanoroboter ermöglichen. (bsc)
