Polymer weicht Projektil aus und schließt sich
Selbstheilender Kunststoff von Forschern der Texas A&M University kehrt in alte Form zurück
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Ein Meteorit trifft das Fenster eines Raumfahrzeugs (Illustration: tamu.edu) |
College Station (pte003/07.05.2025/06:10)
Wissenschaftler der Texas A&M University haben einen selbstheilenden Kunststoff entwickelt, der bei einer Beschädigung fließend zurück zur alten Form gelangt. Wird dieses Material von einem sehr schnell fliegenden Objekt getroffen, macht es diesem Platz und dehnt sich stark aus, sodass es kaum Substanz verliert. Gleichzeitig erhitzt es sich, sodass die Ränder weich werden und zu fließen beginnen, bis das Loch wieder ganz oder weitegehend geschlossen ist.
Viele Anwendungen
"Dies ist das erste Material, das ein solches Verhalten zeigt", so Svetlana Sukhishvili, die gemeinsam mit Edwin (Ned) Thomas und ihrem damaligen Doktoranden Zhen Sang diese Polymerfolie entwickelt hat. "Es dürfte viele Anwendungsmöglichkeiten haben, darunter die Herstellung von Fenstern für Raumfahrzeuge, die widerstandsfähiger gegen den Beschuss durch Mikrometeoriten sind", so Thomas.
"Raumfahrzeuge werden häufig von kleinen Gesteinsbrocken getroffen, die eine atemberaubende Geschwindigkeit von 36.000 Kilometern pro Stunde haben. Ein Fenster, das von diesem Polymer geschützt wird, könnte zwar durchlöchert werden, doch das Loch würde sich gleich wieder schießen", meint Thomas. Das Polymer könnte auch für militärische Ausrüstung und zum persönlichen Schutz genutzt werden.
Umkehrbarer Prozess
Bei dem Kunststoff handelt sich um ein sogenanntes Diels-Alder-Polymer (DAP), das seine Bindungen aufbrechen und sich gleich wieder schließen kann. "Polymere sind erstaunliche Materialien, insbesondere DAP. Bei niedrigen Temperaturen sind sie steif und fest, bei höheren Temperaturen werden sie elastisch und bei noch höheren Temperaturen verwandeln sie sich in eine Flüssigkeit. Dieser Prozess ist umkehrbar", unterstreicht Thomas.
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