Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGBDie Biofabrikation eröffnet neue Perspektiven als ressourceneffizientes Produktionssystem für sogenannte Engineered Living Materials (ELM). Dies sind biologisch aktive Strukturen auf Basis lebender Pilzzellen, die zu vordefinierten Formen heranwachsen. Am Fraunhofer IGB nutzen wir Pilzmyzel als vielversprechendes Material für eine neue Generation nachhaltiger, biobasierter Verbundwerkstoffe, die biologisch abbaubar sind und aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden.
Engineered Living Materials (ELM)
Pilzmyzelbasierte Materialien für eine neue Generation nachhaltiger, biobasierter Verbundwerkstoffe
Engineered Living Materials (ELM) sind funktionale Materialien, die lebende Zellen gezielt in ihre Struktur integrieren und dadurch aktive Eigenschaften erhalten. Werden die Materialien nach der Formgebung deaktiviert, z. B. durch Erhitzen, erhält man dauerhafte und inerte Bauteile.
Am Fraunhofer IGB entwickeln wir insbesondere pilzmyzelbasierte Materialsysteme, die durch Wachstum, Selbstorganisation und Stoffumwandlung neue Funktionen ermöglichen. Materialien aus Pilzmyzel sind biologisch abbaubar und können aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. In Kombination mit additiven Fertigungsverfahren entstehen strukturierte, bioaktive und nachhaltige Materialien. Der 3D-Druck des ELMs ermöglicht dabei ein freies, präzises Design und eine schnellere Prototypenentwicklung.
3D-gedruckte Materialien auf Myzelbasis eröffnen Anwendungen beispielsweise im Leichtbau, als biologisch abbaubare Bauteile oder in bioaktiven Filtersystemen.
Unser Angebot: Von der Pilzkultivierung über die Formgebung bis zum Funktionsprototypen
Etablierung biologischer Systeme und Materialgrundlagen
Wir entwickeln biologische Systeme als Grundlage für Engineered Living Materials. Dabei nutzen wir insbesondere pilzbasierte Systeme, die gezielt für funktionale Materialanwendungen erschlossen werden.
Unsere Leistungen im Überblick
- Auswahl und Kultivierung geeigneter Organismen, insbesondere pilzmyzelbasierter Systeme
- Etablierung und Charakterisierung biologischer Materialplattformen
- Steuerung von Wachstum, Struktur und Materialeigenschaften
- Untersuchung biologischer und funktionaler Eigenschaften lebender Materialien
3D-Druck von Pilzmyzelzellen
Per 3D-Druck hergestelltes pilzmyzelbasiertes Material
Material-, Prozessentwicklung und additive Fertigung
Wir entwickeln biobasierte Materialien und Formulierungen und verarbeiten diese mittels additiver Fertigungsverfahren zu strukturierten Engineered Living Materials.
Unsere Leistungen im Überblick
- Entwicklung von druckfähigen Materialformulierungen (Biotinten)
- Anpassung rheologischer Eigenschaften an verschiedene Druckverfahren
- Kombination biologischer und polymerbasierter Materialien
- 2D- und 3D-Druck von lebenden und biobasierten Materialien
- Entwicklung prozessspezifischer Druckstrategien
- Steuerung von Formgebung und Materialarchitektur
- Charakterisierung mechanischer und funktioneller Materialeigenschaften
- Skalierung und Prozessoptimierung
Funktionalisierung und Anwendungen
Wir entwickeln Engineered Living Materials mit definierten Funktionen für unterschiedliche Anwendungsfelder.
Unsere Leistungen im Überblick
- Entwicklung bioaktiver und funktionaler Materialien
- Nutzung lebender Systeme für adaptive und reaktive Funktionen (z. B. Filtration)
- Herstellung biologisch abbaubarer und nachhaltiger Materialien
- Entwicklung von Demonstratoren, z. B. für Leichtbau oder Filtersysteme
- Strategien zur Aktivierung oder Inaktivierung biologischer Funktionen je nach Anwendung