Material erinnert sich an Form

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) und des Paul Scherrer Instituts (PSI) haben ein neues Material mit magnetischem Formgedächtnis entwickelt. Dieses kann in eine bestimmte Form gebracht werden, die es behält, wenn es in ein Magnetfeld gerät. Wenn es aus dem Magnetfeld entfernt wird, kehrt es automatisch in seine Ausgangsform zurück. Es handelt sich einer Mitteilung zufolge um einen Verbundstoff aus zwei Komponenten: einem Polymer auf Silikonbasis und kleinen Tröpfchen aus Wasser und Glyzerin, in denen winzige Partikel aus Carbonyleisen schweben.

„Mit unserem neuen Verbundstoff haben wir einen weiteren wichtigen Schritt hin zur Vereinfachung von Bauteilen in ganz verschiedenen Anwendungsgebieten wie der Medizin oder der Robotik gemacht“, sagt Paolo Testa, Materialwissenschaftler an der ETH und am PSI sowie Erstautor der Studie. „Unsere Arbeit dient daher als Ausgangspunkt für eine neue Klasse von mechanisch aktiven Materialien“.

Den Angaben zufolge könnte das neue Material etwa in der Medizin bei Kathedern eingesetzt werden, die bei minimalinvasiven Operationen durch Blutgefässe zum Operationsort im Körper geschoben werden. Diese könnten ihre Steifigkeit verändern und so leichter durch ein Blutgefäss gleiten. In der Robotik könnten formerinnernde Materialien mechanische Bewegungen ohne einen Motor ausführen. Das Material könnte aber auch für die Raumfahrt interessant sein. Dort sei eine Art Reifen für Erkundungsfahrzeuge gefragt, der sich eigenständig aufbläht oder wieder zusammenfaltet.

Dass das Formgedächtnis des neuen Materials durch Magnetfelder aktiviert wird, bietet einerseits eine grössere Kraftentfaltung als es bei ähnlichen Materialien der Fall ist. Andererseits reagiert dieses neue Material so nicht auf Temperaturschwankungen, was insbesondere bei Anwendungen in der Medizin von Vorteil ist. ssp