Neue Materialien erschließen diverse Möglichkeit in zahlreichen Bereichen – ein gutes Beispiel dafür sind Fortschritte in der Raumfahrt, die ohne neue Materialentwicklungen nicht möglich geworden wären. Forscher der Hokkaido University in Japan haben nun ein interessantes neues Material entwickelt. Es ist weich und flexibel, dabei aber deutlich stabiler und widerstandsfähiger als Kohlenstoffstahl.


Bild: Hokkaido University

Das stärkste weiche Material der Welt

Die Entwickler des Materials behaupten sogar, dass es etwa fünf mal widerstandsfähiger als Kohlenstoffstahl ist. Entwickelt wurde das neue Material aus einer Kombination verschiedener Hydrogels, die normalerweise in Produkten wie Kontaktlinsen zu finden sind, mit Glasfasern. Das Resultat ist ein starkes, widerstandsfähiges Material, das gleichzeitig aber extrem biegsam und relativ weich ist. „It’s the strongest soft material ever obtained by human beings“, so der Teamleiterin Jian Ping Gong gegenüber CNN.

Basierend auf der Energie, die nötig ist, um das Material zu zerstören, ist es ungefähr 100 Mal widerstandsfähiger als normale Hydrogels und 25 Mal widerstandsfähiger als gewöhnliche Glasfaser-Komposite.


Die Inspiration für das neue Material erhielten die Forscher – wie so oft – aus der Natur. „Sometimes when I see a flower coming out from a very hard floor — concrete crack — I was wondering why the small flower, such a small lovely flower, has such a big large energy to come out. This gel itself looks very soft and weak but it can create a huge amount of energies“, so Jian Ping Gong .

Neues Metamaterial für künstliche Gelenke

Das neue Material fällt in die Kategorie der Metamaterialien. Dabei handelt es sich um Komposite aus bereits existierenden Materialien, die Eigenschaften aufweisen, die in den Ausgangsprodukten nicht zu finden sind. Das von den Japanern entwickelte glasfaserverstärkte Hydrogel hat diverse Anwendungsmöglichkeiten. „The material has multiple potential applications because of its reliability, durability and flexibility. For example, in addition to fashion and manufacturing uses, it could be used as artificial ligaments and tendons, which are subject to strong load-bearing tensions“, so Gong weiter.

Ein derart weiches, aber widerstandsfähiges Material scheint tatsächlich perfekt für biologische Ersatzstoffe geeignet. Künstliche Gelenke aus dem Material wären extrem lange haltbar und könnten starke Belastungen aushalten. Gongs Team ist bereits in Kontakt mit diversen Firmen, um aus dem Material künstliche Knorpel herzustellen.

Ein weiterer Anwendungsbereich könnte Sportkleidung und Schutzausrüstung wie Helme oder schusssichere Westen sein.

Gong und ihr Team arbeiten momentan daran, das Material zu perfektionieren und nach Kooperationen für mögliche praktische Anwendungsfälle zu suchen.

via Hokkaido University

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