Det menneskelige hjerte er et biomekanisk mesterværk, der desværre har det med at svigte ved dårlig vedligeholdelse eller efter lang tids drift.

I sådanne tilfælde - f.eks. ved hjertesvigt eller efter bypassoperationer - kan hjertepumper holde den livsvigtige muskel i gang. Pumpernes hovedkomponent er en snurrende propel, der lægges op i hjertet via lysken og øger dets slagstyrke.

For at reducere faren for blodpropper forsøger medikoindustrien at producere stadigt mindre hjertepumper. Men derved når de hidtidigt anvendte materialer og fremstillingsmetoder langsomt deres grænser. For pumperne rummer komplekse komponenter, der stiller store krav til præcision og modstandsdygtighed.

Lithoz, et spinoff-selskab, der er udgået fra Technische og Medizinische Universität Wien, har nu udviklet en teknologi, der tilsyneladende kan løse problemet: 3D-print af keramiske komponenter. Direktør dr. Johannes Homa forklarer:

»De keramiske byggesten har den fordel, at de kan printes mere præcist end metal, ikke mindst når vi når ned i de helt små størrelser. Dertil kommer, at de vejer mindre, og at de ikke fremkalder allergier eller andre reaktioner fra kroppen,« siger han.

Selvom 3D-print allerede er ved at blive en etableret proces til fremstilling af kunststof- og metalkomponenter, så har 3D-printede keramiske komponenter ladet vente på sig. Og det til trods for, at de ifølge Johannes Homa udgør 'en hellig gral for forskere, ikke mindst på grund af deres overlegne egenskaber.'

Desværre for industrien har hidtidige forsøg med keramisk 3D-print kun resulteret i dele med en fasthed på op til 60-70 procent af, hvad der kræves af mekanisk belastede og bevægelige komponenter. Dermed har de været uegnede i de fleste kommercielle sammenhænge.

»Vi er de første til at opnå de samme fasthedsværdier som ved andre keramiske fremstillingsmetoder,« fortæller Johannes Homa stolt.

»Udfordringen har bestået i at finde det rette forhold mellem det keramiske pulver og den flydende, lyshærdende epoxy, der tilsammen udgør vores kompositmateriale. Her har vi virkelig investeret meget knowhow. Vi har også skullet finde nye metoder til den maskinelle forarbejdning af det her højviskose materiale. Og så har vi kæmpet med softwaren til projektionsstyring,« forklarer Lithoz-direktøren.

Indsatsen ser ud til at betale sig. Ifølge Johannes Homa bejler repræsentanter fra medikoindustrien om at producere den ny hjertepumpe. Og nu håber Lithoz på også at kunne vende den keramiske industri på hovedet.

»Branchen har hidtil gjort brug af sprøjtestøbning, men vi kan tilbyde den to fordele,« fortæller Johannes Homa.

»For det første vil keramiske producenter nu kunne fremstille billige prototyper, der er øjeblikkeligt klar til brug. De kan foretage spontane ændringer i geometrien, uden at det koster dem en ekstra stang penge. På den måde vil de kunne udvikle nye produkter langt hurtigere end i dag. For det andet vil de kunne producere komplicerede keramiske komponenter, der ikke har været fysisk mulige før.«

Da markedet for keramiske komponenter er stærkt voksende, regner østrigerne med, at deres teknologiske tiltag vil skabe helt nye impulser - ikke mindst inden for elektroteknik og maskinproduktion, hvor komponenterne forventes at føre til optimeringer og substantielle besparelser.

»I maj måned besøgte vi fagmessen Ceramitec. Siden da har vores 3D-printer og telefoner været i noget nær døgndrift. I august går printeren i serieproduktion, i september kommer den på gaden,« siger Johannes Homa.