In den letzten Jahren haben wir über das eine oder andere smarte Material bereits berichtet, das verschiedene Formen annehmen kann, wenn es unterschiedlichen Reizen ausgesetzt wird. So entwickelten Forscher 2013 bereits ein Kunstharz, das sich selbst heilen kann und einen Durchbruch in der Materialforschung bedeutete. Es folgte ein selbstangetriebener Flüssigmetall-Motor, der beliebige Gestalten annehmen kann. Hier rückt immer wieder der Terminator und genauer gesagt der T1000 vor das geistige Auge. So weit ist die Forschung allerdings noch nicht. Ebenfalls interessant ist, was die Forscher der Washington State University nun kreiert haben. Nach jahrelanger Forschung konnte ein Material entwickelt werden, das auf Licht und Hitze reagiert und in der Lage ist sich entsprechend zu verformen. Zudem kann sich das Material auch zusammenklappen und auseinanderfalten.


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Biegen, verformen und zusammenziehen in einem Material

Smarte Materialien, die sich anpassen und auch Schäden heilen können, haben durchaus Zukunftspotential. Wir erinnern dabei unter anderem an den selbstheilenden Beton, der in Zukunft bei Brücken zum Einsatz kommen soll. Ein weiteres Anwendungsgebiet wären Straßen aber auch Hauswände. Die Wissenschaftler von der WSU halten allerdings fest, dass die wenigsten der gehypten „Super-Materialien“ final auch massenkompatibel sind. Gründe dafür sind zum einen recht kostenintensive Herstellungsprozesse und zum anderen die recht eingeschränkte und oftmals nur eindimensionale Funktionalität. Auch sind viele initiierte Prozesse nicht mehr reproduzierbar. Das Team machte es sich daher zur Aufgabe ein Material zu entwickeln, welches diese Hürden meistert und gute Chancen hat den Mainstream zu erreichen und in Zukunft auch Veränderungen herbeiführen kann. Zunächst wurde eine Flüssigkristallverbindung gewählt, die auf Temperaturveränderungen reagiert und in der Lage ist sich auszudehnen oder zusammenzuziehen. Den Stoff tauchten die Forscher dann in Azobenzen. Hierbei handelt es sich um die einfachste aromatische Azoverbindung, die letztlich auch als Stammsubstanz für Azofarbstoffe fungiert. Dieser Stoff wiederum reagiert auf Licht und orientiert sich entweder zu diesem hin oder wendet sich entsprechend ab. Wie das Material dann reagiert ist letztlich abhängig von der Wellenlänge. Das wird im Video noch einmal recht verdeutlicht. Als dritte Zutat wurde dann noch eine dynamisch chemische Verbindung gewählt, um das Ganze auch wieder aufbereitbar machen zu können.


Material verbiegt sich bei blauem Licht
Material verbiegt sich bei blauem Licht

„Wir wissen, dass diese verschiedenen Technologien unabhängig voneinander arbeiten und wollten diese so kombinieren, dass sie miteinander kompatibel sind.“ erklärt Michael Kessler, Leiter des Forschungsteams. Das ist den Wissenschaftlern nun gelungen. Im Video wird gezeigt, dass sich das neuartige Material bei blauem Licht biegt und bei UV-Licht ausbreitet. Wird das Material Hitze ausgesetzt, fügt es sich wieder zusammen. Die Studie wurde im ACS Applied Materials and Interfaces veröffentlicht.

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