Molekularer Leim

Neu entwickeltes Material “heilt” sich unter UV-Licht

(Bild: Adolphe Merkle Institut)

(Bild: Adolphe Merkle Institut, Case Western Reserve University)

(Bild: Adolphe Merkle Institut, Case Western Reserve University)

Ein Material, das sich selbst heilt, wenn es mit starkem UV-Licht bestrahlt wird, haben Forscher der Universität Freiburg in der Schweiz entwickelt. Auf diese Weise könnten in Zukunft Kratzer am geliebten Auto oder in Bodenbelägen in Sekundenschnelle wieder verschwinden. Noch sei das Material aber nicht so weit, dass es in den Handel gebracht werden könne, teilte die Universität am Mittwoch mit.

Die im Fachmagazin "Nature" publizierte Studie eines Forscherteams des Adolphe-Merkle-Instituts um Christoph Weder belegt, dass der Mechanismus funktioniert. Demnach entwickelten die Freiburger Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen aus den USA eine neue Art von Polymeren. Diese gummiartigen, sogenannten Metallo-Supramolecular Polymers setzen sich aus relativ kurzen Molekülen zusammen, die sich zu längeren Ketten verbinden, wobei Metall-Teilchen als eine Art molekularen Leim dienen.

"Dank ihrer molekularen Beschaffenheit sind diese Materialien in der Lage, unter UV-Strahlung die Eigenschaften zu verändern", wird Weder in der Mitteilung zitiert. Die Strahlungswärme löst den "Leim", und das feste Material wird flüssig. Wird das UV-Licht abgeschaltet, nimmt das Polymer seine ursprüngliche Form wieder an.

Schäden werden binnen einer Minute behoben
Die Forscher machten Kratzer in ihr Material und beleuchteten es dann mit UV-Lampen, wie sie auch Zahnärzte zum Härten von Füllungen benutzen. Das Resultat: Es dauerte keine Minute, und die Kratzer waren beseitigt. Weitere Tests zeigten, dass das Material sogar wiederholt an derselben Stelle verkratzt und repariert werden kann.

Selbstheilende Polymere gibt es zwar schon heute, wie die Zeitschrift "Nature" schreibt, die meisten dieser Materialien müssen aber aufgeheizt werden, um sich selber zu flicken. Der Einsatz von Licht bringe demgegenüber einen wichtigen Vorteil: Die beschädigte Stelle kann genauer anvisiert werden.

Material kommt für viele Anwendungen in Frage
Das neue Material kommt laut den Forschern für diverse Anwendungen infrage: Kratzer und Scheuerstellen an Autos, Bodenbelägen oder Möbeln lassen sich damit vielleicht bald einfach reparieren. So könnten Kratzer am Auto zum Beispiel in Autowaschanlagen, die mit UV-Lampen ausgerüstet sind, zum Verschwinden gebracht werden.

Industriepartner aus verschiedenen Sektoren würden bereits Interesse zeigen. Wie lange es noch dauern werde, bis das neue Konzept marktreif ist, sei aber schwierig abzuschätzen, hieß es.

Fotos: Marc Pauchard, Adolphe Merkle Institute, Case Western Reserve University, US Army Research Laboratory