MIT Technology Review 8/2016
S. 15
Aktuell

MEDIZIN

Knorpel aus dem Drucker

Knorpelersatz in Nährlösung Foto: Ibrahim T. Ozbolat/Penn State University

Mit dem Alter, durch Sport oder Veranlagung kann sich die Knorpelschicht in Gelenken abnutzen. Betroffene leiden dann an Arthrose, die sich nur schwer behandeln lässt.

Zwar kann man Knorpel in einer Petrischale züchten, indem Zellen in ein Gerüst aus Polymerketten gebracht werden. Doch das erlaubt kein normales Wachstum, das Ergebnis ist mechanisch nicht ausreichend belastbar.

Wissenschaftler der Pennsylvania State University arbeiten nun daran, menschlichen Knorpel mit einem 3D-Drucker herzustellen. Mit Knorpel der Kuh funktioniert es bereits, wie Ibrahim T. Ozbolat, Professor für Ingenieurwissenschaften und Mechanik, mit seinem Team gezeigt hat.

Dazu wurden zunächst Knorpelzellen in winzigen Röhrchen herangezogen. Diese Zellen dienen dann als Tinte. Eine Spezialdüse erlaubt es, Reihen von Knorpelsträngen hintereinander anzuordnen. Anschließend landet das Gewebe in einer Nährlösung, um auszuhärten. BEN SCHWAN

Wohnen

Hütte als Penthouse

Rendering: Cabin Spacey

Das Berliner Start-up Cabin Spacey möchte Wohnraum auf den Dächern der Stadt schaffen. Dafür haben die beiden Gründer ein kompaktes Wohnmodul mit einer Wohnfläche von 20 Quadratmetern entworfen. Rund 55000 Flachdächer mit hoher Tragfähigkeit seien allein in Berlin dafür geeignet, sagen die Gründer. Klapptische, ein ausziehbarer Raumteiler, ein Hochbett über dem Bad und viele Staufächer sparen Platz. Strom liefert eine Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher. Eine Wärmepumpe übernimmt Heizung und Klimatisierung. Frisch- und Abwasserleitungen müssen allerdings an das Gebäude angeschlossen werden. Komplett ausgestattet soll die Holzhütte nicht mehr als 100000 Euro kosten. Sie passt auf einen Tieflader und kann mit einem Autokran schnell und günstig aufgestellt werden. KARSTEN SCHÄFER

MATERIAL

Flache Metalinsen statt teurer Optiken

Foto: IF. Capasso/Havard University

In jeder Kamera steckt eine komplexe Linsenoptik. Noch flacher und günstiger könnten künftig Linsen aus Metamaterial werden. Die Gruppe um Federico Capasso von der Harvard University in Cambridge fertigte jetzt welche aus Titandioxid: Sie fokussieren über den gesamten sichtbaren Spektralbereich von Blau bis Rot Licht so gut, dass sie Aufnahmen mit einer Auflösung von bis zu 400 Nanometern ermöglichen.

Für die Fertigung lenkten die US-Forscher einen Elektronenstrahl auf eine Kunststoffschicht und erhielten eine Art Schablone , die sie anschließend mit einem Film aus Titandioxid bedeckten. Entsprechend der fein strukturierten Oberfläche der Schablone entstand ein Areal Tausender winziger Nanoflossen. Für die Fokussierung von Lichtwellen waren sie bei einzelnen Wellenlängen sogar besser geeignet als klassische Linsensysteme. Jan OLiver LÖFKEN

MATERIAL

Bis auf den letzten Tropfen

Quarzpartikel verhindern das Anhaften der Seife. Foto: LiquiGlide

Abermillionen Flaschen mit Shampoo, Wasch- oder Spülmitteln landen mit Inhaltsresten auf dem Müll. Dieser Verschwendung möchten Bharat Bhushan und seine Kollegen von der Ohio State University durch eine mikrostrukturierte Beschichtung der Plastikflaschen ein Ende bereiten. Den US-Wissenschaftlern gelang es, günstige Nanopartikel aus Quarz (Siliziumdioxid) über ein Sprühverfahren in die Oberflächen von Polypropylen einzulagern.

Durch diesen Prozess entstanden winzige Y-Strukturen auf der Kunststofffläche, an denen Seifentropfen abrinnen. Verantwortlich sind dafür kleine Luftkissen, die das Anhaften der Seife verhindern. Der gleiche Effekt konnte zwar schon anhand lithografisch in Plastik gebannter Mikrostrukturen erreicht werden, doch ein optimiertes Sprühverfahren mit Quarzpartikeln wäre deutlich günstiger.

Für alle, die den letzten Shampoorest mit Wasser aus der Flasche holen, mag die Hightech-Lösung überflüssig sein. Doch für biomedizinische Instrumente wie etwa Katheter bietet sie sich an. J. O. LÖFKEN

VERKEHR

Überleben im toten Winkel

Solche Situationen enden oft tödlich. Foto: Daimler

Viele moderne Pkws warnen ihre Fahrer, wenn sich andere Verkehrsteilnehmer im toten Winkel des Rückspiegels befinden. Bei Lkws, wo eine solche Technik besonders sinnvoll wäre, fehlt sie bislang allerdings noch. Mercedes-Benz Trucks will nun einen solchen Abbiegeassistenten auf den Markt bringen. Radarsensoren sollen Fußgänger und Radfahrer erkennen. Eine Warnlampe an der rechten A-Säule leuchtet auf, sobald eine Person erkannt wird. Erfährt die Bordelektronik dann etwa durch den Blinker, dass der Lkw-Fahrer rechts abbiegen möchte, fängt die Lampe zusätzlich an zu blinken, und aus den Lautsprechern kommt ein Warnton. Das System soll sich auch nachrüsten lassen.

Preise hat Mercedes noch nicht genannt. Die offizielle Vorstellung ist auf der IAA im September, Verkaufsbeginn zwei Monate später. Dann soll es auch ein Notbremssystem für frontale Fußgängerunfälle geben. BEN SCHWAN

SPORT

Wearables für Rennpferde

Wearables sollen die Gesundheit von Sportpferden überwachen. Foto: Donna/ Fotolia

Schnelle Pferde sind kostbar, leben aber gefährlich: Jährlich verletzen sich Hunderte Tiere beim Training oder Rennen so schwer, dass sie eingeschläfert werden müssen. Die französische Firma Arioneo hat nun mit Equimètre ein Wearable entwickelt, mit dem sich die Verletzungsrisiken mindern lassen. Gleichzeitig stellt es Daten bereit, die helfen, den Trainingserfolg zu steigern. Technik und Sensorik von Equimètre stecken im Sattelgurt und messen dort Vital- und Bewegungsdaten, wie man es von Fitnesstrackern für den Menschen kennt. Erfasst werden etwa Herz- und Atemfrequenz, Beschleunigung und Geschwindigkeit. Verfügbar sind die Informationen dann über eine iPad-App. Dort werden auch frühzeitig gesundheitliche Probleme erkennbar. Equimètre soll 2017 in Frankreich auf den Markt kommen. BEN SCHWAN