Kommt die lebende Roboterhaut à la "Terminator". Zumindest scheint man auf dem Weg dorthin, freilich besteht das nun vorgestellte Gewebe aus Pilzzellen und nicht aus Fleisch und Blut.
Schweizer Forscherinnen und Forscher haben mit dem 3D-Drucker eine Haut für einen Roboter gedruckt, die sich nach einer Beschädigung buchstäblich selbst wieder heilen kann. Das Verfahren wurde in einer Studie im Fachjournal "Nature Materials" vorgestellt.
Lebende Materialien wie etwa Tierknochen oder Pflanzenstämme sind in der Lage, sich zu regenerieren, sich der Umwelt anzupassen und sogar gewisse Entscheidungen zu treffen. Diese Eigenschaft wollten sich die Wissenschafterinnen und Wissenschafter der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETHZ) zu Nutzen machen, erklären sie in der Studie.
Pilz auf Hydrogel
Dazu haben sie mit einem 3D-Drucker ein dreidimensionales Gitter aus einem Hydrogel gedruckt, das mit Gewebe des Glänzenden Lackporlings (Ganoderma lucidum), einem auch in heimischen Wäldern häufigen Baumpilz, beladen wurde. Ähnlich wie bei Schimmelpilzen auf Lebensmitteln besiedelten die sogenannten Pilzmyzelen, also das Wurzelgeflecht der Pilze, dieses gedruckte Gitter.
Daraus entstand in rund 20 Tagen eine Haut, die einerseits robust ist, andererseits die Fähigkeit hat, sich selbst zu regenerieren. Schneidet man sie durch, wächst sie wieder zusammen. Die Fähigkeit, sich selbst zu heilen, verdankt die Haut der Stoffwechselaktivität der Myzelzellen. Diese haben sich in der Natur so entwickelt, dass sie durch die Öffnungen poröser Strukturen navigieren und darin wachsen können. Der Pilz findet mittlerweile in experimenteller Weise auch in der Elektronik Anwendung: Ein Forschungsteam aus Linz hat ihn kürzlich als Trägersubstanz von Elektronikbauteilen vorgestellt.
Nächster Schritt: Fütterung
Damit die Haut bei Beschädigung wieder wachsen kann, darf sie diese Stoffwechselaktivität aber nicht verlieren. Und dafür braucht sie Nährstoffe. Wie genau diese Pilzhaut gefüttert werden kann, muss laut der Studie noch weiter erforscht werden. Außerdem sei auch noch offen, wie über lange Zeiträume Abfallstoffe abgeführt werden können.
Um das Verfahren zu testen, haben die Forscherinnen und Forscher an der ETH eine Roboterhaut gedruckt und damit mehrere Tests durchgeführt. Sie ließen den Roboter mit der gedruckten Haut über verschiedene Oberflächen rollen und ins Wasser eintauchen. Die gedruckte Pilzhaut bestand alle diese Tests problemlos. Künftig soll diese Technologie "Leben in die Welt der Materialien bringen", schrieben die Autoren der Studie. (red, APA, 29.12.2022)