Frage:
Kann Spinnenseide für den 3D-Druck synthetisiert werden?
Alex Stone
2013-02-25 01:25:31 UTC
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Mit dem jüngsten Anstieg des 3D-Drucks höre ich immer wieder von neueren Möglichkeiten, die Technologie zu nutzen: Zell-3D-Druck, flüssiges Aluminium oder Kunststoff-3D-Druck. Zum Beispiel befasst sich in diesem Ted-Vortrag mit dem Drucken einer menschlichen Niere. Was mich interessiert ist, ob die aktuelle Technologie für den Druck mit Spinnenseide angepasst werden kann. Die Seide hat einige erstaunliche Eigenschaften, und anscheinend gibt es mehrere Arten von Seide, die Spinnen verwenden.

Ich habe dieses Projekt gefunden: Spiderbot 3D-Drucker. Kann Spinnenseide tatsächlich in ausreichenden Mengen synthetisiert werden, um den 3D-Druck zu ermöglichen?

Nur eine Anmerkung, der Spiderbot-Drucker, mit dem Sie verbunden sind, ist ein Multimaterial, aber er druckt nicht in Spinnenseide =)
Fünf antworten:
#1
+5
Osteoboon
2013-02-25 02:56:13 UTC
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Das "... in ausreichend großen Mengen, um den 3D-Druck zu ermöglichen?" Ein Teil Ihrer Frage ist meines Erachtens noch unbekannt, aber Spinnenseide wird bereits seit geraumer Zeit in transgener Ziegenmilch synthetisiert, und ich vermute, dass es nur noch eine Frage der Zeit ist, bis die Antwort auf Ihre Frage uneingeschränkt ist "Ja."

Siehe Macromolecules, 2011, 44 (5), S. 1166–1176, doi: 10.1021 / ma102291m

#2
+2
user5980
2014-03-09 21:16:17 UTC
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Die Synthese von Spinnenseide scheint sich schnell zu entwickeln, aber für den 3D-Druck benötigen wir nicht nur synthetische Spinnenseide, sondern eine flüssige Form, die sich nach dem Druck verfestigen kann. Ich würde mir vorstellen, dass es zwei oder mehr Flüssigkeiten sein werden, die sich am Druckkopf vermischen und sich dann mit den angrenzenden Schichten verbinden und verfestigen, wie Spinnenseidenepoxid.

#3
+2
John
2017-05-03 06:15:24 UTC
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Nein, aber es gibt Untersuchungen dazu

Es gibt zwei Methoden, die untersucht werden müssen. Es ist sehr schwierig, Spinnenspinndüsen und die richtigen Drüsen zu replizieren aber nicht unmöglich. Es ist derzeit ein Schwerpunkt der Forschung, da es die Seide sowohl produzieren als auch formen würde.

Bei der anderen Methode wird Seide aus Küpen verwendet und durch einen Druckprozess gezogen. Dies ist noch nicht möglich, wird aber wahrscheinlich vor dem ersten geschehen, da möglicherweise weniger neue Prozesse erforderlich sind. Spinnenseide kann bereits zum Drucker Medium hinzugefügt und gedruckt werden, dies macht jedoch nur einen Teil des Materials aus. Es kann noch nicht alleine gedruckt werden, was jeder will.

#4
  0
aliential
2017-07-12 01:18:52 UTC
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Spinnenseide kann nicht sehr genau synthetisiert werden. Carbon lässt sich viel einfacher in 3D-Drucke integrieren, ist sehr kommerzialisiert und es sind nur 1-2 3D-Drucker mit Carbon verfügbar. Seide ist viel komplexer:

Sie verstehen die Struktur und Schnürung der Proteine ​​immer noch nicht sehr gut. Meilensteine ​​der Forschung belegen die technische Schwierigkeit der Aufgabe:

"Festkörper-C-13-Nmr von Nephila-Clavipes-Dragline-Seide legt Struktur und Identität kristalliner Regionen fest" 1994

"The Molekülstruktur von Spinnenschleppseide: Faltung und Orientierung des Proteinrückgrats "2002

" Molekulare Orientierung und Zweikomponentennatur der kristallinen Fraktion von Spinnenschleppseide "1996

" Dehnen von superkontrahierten Fasern: eine Verbindung zwischen dem Spinnen und der Variabilität der Spinnenseide "2005

Spinnenseide ist immens komplex und enthält Multiop; e-Proteine, die in bestimmten Mustern miteinander verwoben sind, um unterschiedliche Elastizität und Festigkeit zu erzielen, sowie die Spinnen In der Regel gibt es mehrere Drüsen für verschiedene Seidensorten, die sehr spezifische pH-Gradienten und komplexe Chemie und Physik verwenden, die wir überhaupt nicht erreichen können.

Diese Seite enthält einige Informationen zu den jüngsten industriellen Fortschritten: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170109124957.htm es sagt th Sie benötigen 1000 zusammengewickelte Proteinfasern, um den Seidenfaden einer einzelnen Spinne zu bilden.

Diese Seite enthält aktuelle Informationen. http://cen.acs.org/articles/92/i9/Spider-Silk-Poised-Commercial-Entry.html Im Moment Spinnenseide ist für Textilien oder Fasern nicht im Handel erhältlich, außer für Stoffe, die einer Spinne entnommen wurden. Eine Spinne ist nicht schwer, man kann nicht viel von einer Spinne drucken :)

Für die neuesten Nachrichten über Spinnenseide siehe hier:

Es sind alles Forschungsnachrichten ab Sommer 2017, keine Verkaufs- und Wirtschaftsnachrichten. Also ... Spinnenseide kann nicht mit Volumen und Genauigkeit synthetisiert werden, um in kommerziellen Bereichen mithalten zu können. Einige der in der Seide enthaltenen Proteine ​​herzustellen, ist nur der kleinste und einfachste Teil des Puzzles.

#5
  0
Christian
2017-07-12 02:39:41 UTC
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Es gibt kommerzielle Spinnenseidenprojekte:

Im Mai 2017 lieferte Kraiglabs Spinnenseidenproben an einen US-Militärunternehmer:

„Wir Wir freuen uns, Ihnen mitteilen zu können, dass wir die ersten Proben von Dragon Silk an unseren Sponsor der US-Armee zur unabhängigen Leistungsbestätigung geliefert haben “, sagte der COO des Unternehmens, Jon Rice. „Diese Proben markieren den Ausgangspunkt für eine hoffentlich lang anhaltende und tiefgreifende Auswirkung auf die Schutzausrüstung für diejenigen, die sich für unseren Schutz einsetzen. Die Geschwindigkeit, mit der unser Werk in Indiana diese Anforderung erfüllen konnte, bestätigt, dass wir in der Lage sind, der Armee und zukünftigen gewerblichen Kunden umgehend eine qualitativ hochwertige, kostengünstige Faser zu liefern. “

Bolt Threads präsentierte auf der SXSW sein erstes Spider Silk-Produkt:

Bolt Threads, ein in San Francisco ansässiges Start-up, das an der nächsten Generation von arbeitet Advanced Materials enthüllt eine limitierte Strickkrawatte aus 100% Boltspun-Spinnenseide. [...] Insbesondere hat sein Team aus Dutzenden von Wissenschaftlern, Ingenieuren, Technikern und Designern einen Weg entwickelt, die in der Natur erzeugte Seide genau nachzuahmen, indem aus Maissirup eine Faser hergestellt wird, die einer Hefefermentation zugeführt wird, die 80 kDa absondert Major Ampullate (Dragline) Spidroin Protein. Sobald das Protein geerntet und zu einem Pulver gereinigt ist, wird es nass zu Fasern gesponnen, zu Garnen verdreht und in die Krawatte gestrickt.

Letztes Jahr kündigte Spiber eine an Spinnenseidenparka für den japanischen Markt:

Der 1.000 US-Dollar teure "Moon Parka", der nur in Japan verkauft wird, ist eine goldfarbene Jacke, die das gleiche Design wie typische North Face-Parkas verwendet. Der Artikel besteht jedoch aus einer synthetischen Spinnenseide, die laut Bloomberg von Spiber entwickelt wurde.

Die Herstellung einer großen Menge Seide scheint kein Schlüsselproblem zu sein. Andererseits ist nicht klar, dass die aktuellen Unternehmen ein Produkt anbieten, das Sie mit einem 3D-Drucker verwenden können.



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