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Dieses formwechselnde Material trägt das Tausendfache der eigenen Masse

Forschern der University of Rochester gelang es, ein neues, formwechselndes Polymer zu entwickeln, das auf Körperwärme reagiert. Das Material kann das Tausendfache der eigenen Masse tragen und wurde im Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics vorgestellt.

Foto: J. Adam Fenster/University of Rochester

Foto: J. Adam Fenster/University of Rochester

Körpertemperatur spielt eine wesentliche Rolle

Beim Dehnen des Materials wird eine Kraft ausgeübt, die die interne Struktur des Materials kristallisieren lässt, wobei Segmente entstehen, die als “chains” (Ketten) bezeichnet werden. Diese Ketten ordnen sich in der spezifischen Form des Materials an, sodass das Material jede Form halten kann, wenn es frei steht. Dieser Prozess wird als „strain-induced crystallization” bezeichnet.

Derart morphende Polymere sind nicht neu. Das neue Material reagiert jedoch dynamisch auf Körperwärme. Die Form wird bis zu einer Temperatur von 35 Grad Celsius beibehalten. Bei höheren Temperaturen schmelzen die Kristalle, die internen Ketten kollabieren und das Material ist wieder formbar.

Die Forscher haben mit winzigen, molekularen Streben experimentiert, die in die Ketten eingebaut werden und die Temperatur beeinflussen, bei denen die Kristalle schmelzen. Letztlich mussten sie nur herausfinden, wie viele dieser Streben nötig sind, um die Umschlagtemperatur auf 35 Grad Celsius einzustellen.

Material ist sehr tragfähig

Aufgrund seiner Eigenschaften sind viele Verwendungsmöglichkeiten für das Material denkbar, unter anderem in der Medizin. “Tuning the trigger temperature is only one part of the story. We also engineered these materials to …perform more mechanical work during their shape recovery”, so Mitchell Anthamatten von der University of Rochester in einem Statement.

Das Material ist außerdem extrem tragfähig. Nur ein Gramm davon ist in der Lage, einen Liter Wasser zu halten. Im medizinischen Bereich könnten aus dem Material Prothesen mit beeindruckender Stärke gebaut werden.

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