Eine Software für alle Felle
Am MIT Media Lab wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem sich besonders feine Strukturen herstellen lassen, die bislang im 3D-Druck als unmöglich galten.
Haare, Bürsten oder Borsten waren bislang eines der wenigen Dinge, die sich nur leidlich schwer per 3D-Druck herstellen lassen. Die Hardware ist dabei weniger das Problem – es gibt moderne Drucker, die präzise genug für derart komplexe Formen sind.
Mit herkömmlicher Software lassen sich die feinen Strukturen allerdings kaum mit vertretbarem Aufwand gestalten – es dauert für den Gestalter zu lange und auch die Hardware muss leistungsfähig sein. Ein Team des Media Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat daher nun eine neue Designumgebung namens Cilllia entwickelt, die das zum Kinderspiel machen soll.
(Bild: MIT Media Lab)
Software erstellt das Haarbüschel
Statt jedes einzelne Haar zu modellieren, braucht ein Nutzer nur noch Parameter wie Haardicke, Dichte, Ausrichtung und Länge einzugeben. Die Software stellt daraus passende Büschel zusammen. So druckte das Team um Jifei Ou unter anderem eine Kaninchenfigur mit Fell, kleine Bürsten sowie Klettverschlüsse aus.
Es sei sehr inspirierend gewesen, wie diese Strukturen in der Natur vorkämen und wie sie dort verschiedene Funktionen ausführen könnten, so Ou, der gerade den Masterstudiengang im Fach Media Arts and Sciences absolviert. "Wir versuchen nun, herauszufinden, wie wir das Potenzial des 3D-Drucks voll ausnutzen können." Ziel seien neue funktionelle Materialien, deren Eigenschaften sich dann ganz einfach verändern und kontrollieren lassen.
(Bild: MIT Media Lab)
Die Auflösung aktueller 3D-Drucker sei bereits ziemlich hoch, doch nutze man die Fähigkeiten noch nicht vollends. "Haare sind eine Herausforderung, die weniger mit der Hardware- als mit der Software-Seite zu tun hat."
6000 Haare in mehreren Stunden
Momentan müssen Nutzer, die ein Modell mit Haaren oder Borsten erstellen wollen, in ihrem CAD-Programm einzelne Stränge anlegen, die danach mit einer 3D-Druck-Software verarbeitet werden. Ou zufolge dauert das Erstellen eines briefmarkengroßen Bereiches mit 6000 Haaren mehrere Stunden. Die derzeit eingesetzten Slicing-Programme für den 3D-Druck stürzen bei solchen Datenmengen zudem gerne ab.
(Bild: MIT Media Lab)
Bei der Entwicklung von Cilllia nutzten die MIT-Media-Lab-Forscher unter anderem Photoshop zur Erstellung von Farbkarten, die die Struktur von Haaren repräsentieren. Anfängliche Probleme, Haare auf runde Oberflächen zu drucken, wurden mit einem eigens entwickelten Algorithmus gelöst. Interaktive Alltagsobjekte lassen sich so herstellen, meinen die Wissenschaftler. Eine Kaninchenfigur wurde mittlerweile mit Vibrationssensoren und LEDs ausgerüstet. So kann das Tierchen erkennen, wenn es gestreichelt wird und ändert dann die Farbe.
Firmen haben Interesse an Haar-3D-Druck
Die Cilllia-Softwareumgebung stößt auf Interesse unter anderem bei Designstudios, die regelmäßig Prototypmodelle per 3D-Drucker herstellen. So möchte die in Palo Alto im Silicon Valley angesiedelte Traditionsfirma Ideo von dem Verfahren profitieren. Dort hofft man, dass auch noch weitere aktuelle Probleme des 3D-Drucks in nächster Zeit gelöst werden können. (bsc)
