pte20160201003 Forschung/Entwicklung, Produkte/Innovationen

Neues Super-Polymer repariert sich von selbst

Nutzung für künstliche Muskeln oder austauschbare Energiequellen


Spezial-Aufbau: Das bietet viel Potenzial (Foto: Mark E. Seniw/northwestern.edu)
Spezial-Aufbau: Das bietet viel Potenzial (Foto: Mark E. Seniw/northwestern.edu)

Chicago (pte003/01.02.2016/06:10) Forscher der Northwestern University http://northwestern.edu haben völlig neue hybride Polymere entwickelt, die eines Tages für künstliche Muskeln, austauschbare Energiequellen, in Materialien mit Selbstreperaturfähigkeiten oder anderen lebensähnlichen Stoffen eingesetzt werden könnten.

Möglich werden solche Multitasking-Polymere, die zum Beispiel wie echte Muskeln kontrahieren und expandieren können, durch die Ausstattung harter und andererseits weicher Kammern mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften. "Wir haben ein erstaunlich neues Polymer mit nanogroßen Kammern, die sich chemisch wieder und wieder regenerieren können", sagt Projektleiter Samuel Stupp.

Zwei Polymerarten kombiniert

Das hybride Polymer kombiniert die zwei bereits angewendeten Polymerarten miteinander. Die eine mit starker kovalenter Bindung und die andere, die durch schwache nicht-kovalente-Bindung geformt wird und auch bekannt ist als Supramolekulares Polymer. Polymere erhalten ihre Kraft und ihre Eigenschaften durch ihre Nano-Struktur. Das hybride Polymer hat dabei die Molekularanordnung eines Ninja-Sterns.

Besonders speziell sind ein harter Kern sowie Arme, die sich spiralförmig nach außen richten. Zwischen den Armen liegt das weiche Material. Dort ist auch die Zone, die sich immer wieder erneuert und neu geladen wird - mit Eigenschaften, die nützlich sind für eine Vielzahl von Anwendungen. Stupp gibt sich jedoch keinen Illusionen hin: "Wir sind erst am Anfang eines Prozesses." Jedoch sei der Weg für künftige Polymere geebnet, die sich neu zusammenbauen und damit langfristig ein unbegrenztes Anwendungsgebiet ermöglichen.

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