Organismen wie Mehlwürmer (Larven des Mehlkäfers) oder Wachswürmer sind bekannt dafür, bestimmte Kunststoffe wie Polystyrol (PS) und Polyethylen (PE) zu verdauen. Sie tun dies dank spezieller Enzyme in ihrem Darm, die die langen Polymerketten in kürzere Stücke (Oligomere und Monomere) zerlegen. Ein Teil dient ihnen als Energiequelle, der Rest wird ausgeschieden.
Neri Oxman und ihr Team am MIT haben Pionierarbeit im Bereich der "biological fabrication" geleistet. Ihr berühmtestes Projekt in diesem Zusammenhang ist "Silk Pavilion" (2013), bei dem Seidenspinnerraupen von einem Roboterarm dirigiert wurden, um eine Seidenstruktur zu spinnen. Die Idee war nicht, die Raupe als "Drucker" zu missbrauchen, sondern ihren natürlichen, instinktgesteuerten Bauprozess zu beeinflussen und zu kanalisieren.
Die Idee des METABOLIC PRINTER ist es, die Ausscheidungen von plastikfressenden Organismen "live" zu einem neuen Material zu verkleben
FUNKTIONSWEISE
#1 Futterzufuhr: Ein automatisiertes System füttert die Maden mit geschreddertem Plastikabfall, möglicherweise angereichert mit Bindemittel-Vorläufern.
#2 "Druckbett" / Auffangbereich: Die Maden leben auf einer Fläche, wo sie das modifizierte Plastik ausscheiden.
#3 Kompaktierung & Formgebung: Ein Werkzeug (z.B. eine Walze oder ein Stempel) fährt über die Ausscheidungen, presst sie zusammen und verleiht ihnen eine erste Form. Gleichzeitig könnte dieses Werkzeug ein Bindemittel zuführen oder UV-Licht applizieren.
#4 Schichtaufbau: Nachdem eine Schicht aus "Maden-Kot-Brick" geformt und verklebt ist, wird eine neue Schicht Futter aufgetragen, und der Prozess beginnt von vorne. So wächst das Bauteil Schicht für Schicht.
HERAUSFORDERUNGEN
Geschwindigkeit: So ein Prozess wäre extrem langsam im Vergleich zu einem konventionellen 3D-Drucker. Kann aber hochskaliert werden und auch ohne große Bauten in der realen Welt eingesetzt werden