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Polymer lässt sich "umprogrammieren"

Eine neue Generation dynamischer Materialien kann mittels Lichtstrahlen umgeformt werden.

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(Bild: Queensland University of Technology)

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Mit 3D-Druck-Verfahren hergestellte Produkte haben normalerweise eine festgelegte Struktur. Nachträgliche Änderungen sind nur mechanisch möglich – etwa wenn mitgedruckte Stützgerüste für schwebende Konstruktionen entfernt werden.

Ein australisch-europäisches Forscherteam um den Makromolekularchemiker Christopher Barner-Kowollik von der Queensland University of Technology (QUT) hat nun ein Material entwickelt, dessen Struktur sich nachträglich verändern lässt – durch Licht. Üblicherweise dient Lichtbestrahlung dazu, Materialien zu brechen, hier hält sie das Netzwerk aufrecht. Die Bedienung erfolgt praktisch gesehen per Dimmer, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe ("3D-Druck im Fluss").

Wird das Material mit grünen LEDs beleuchtet, ist es stabil und tragfähig. Schaltet man das Licht hingegen ab, brechen die chemischen Bindungen auf, das Material wird weich und schließlich flüssig. Der Prozess lässt sich beliebig oft wiederholen. Er erlaubt zudem, die Konsistenz anhand der Lichtbestrahlung einzustellen. Entsprechend ist auch eine erneute Härtung durch Einschaltung des Lichts möglich.

Barner-Kowolliks sogenannte lichtstabilisierte dynamische Materialien (LSDM) bestehen aus Naphthalinen und Triazolinedionen (TADs), die sich besonders gut miteinander verkoppeln. Die Forscher hoffen, damit eine komplett neue Materialklasse auf den Markt bringen zu können. Neben der Queensland University of Technology waren auch die Universität von Ghent in Belgien (UGent) und das Karlsruhe Institute of Technology (KIT) in Deutschland an dem LSDM-Projekt beteiligt.

Dr. Hannes Houck, der an dem Projekt in Queensland intensiv beteiligt war, kommentierte, man habe zunächst erwogen, das neue Material zu patentieren, sich dann jedoch dafür entschieden, die Ergebnisse sofort zu publizieren, um das Verständnis des Prozesses voranzubringen. Viele Menschen hätten gedacht, dass diese Art von Material gar nicht möglich sei.

Mehr dazu bei Technology Review Online:

(bsc)