Das Material wurde an der EPFL entwickelt. (Bild: Keystone)
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Lausanner Forscher erfinden Material, das Eigenschaften ändert

EPFL-Forschenden haben ein sogenanntes Metamaterial entwickelt, dessen mechanische Eigenschaften mittels eines Magnetfelds umprogrammiert werden können.

So lässt sich das Material auf Knopfdruck steif oder flexibel machen, wie sie im Fachmagazin «Nature» berichten. Metamaterialien besitzen Besonderheiten die in der Natur nicht vorkommen. Angelegt sind diese Eigenschaften in der geometrischen Strukturen des Materials. «Ich habe mich gefragt, ob es einen Weg gibt, die Geometrie der inneren Konfiguration eines Materials zu verändern, nachdem es hergestellt wurde», sagte der Erstautor und EPFL-Forscher Tian Chen gemäss einer Mitteilung der Hochschule.

Dies gelangt dem Team nun dank eines Metamaterials, das aus Silizium und einem magnetischen Pulver besteht. Innerhalb der Struktur verhält sich jede Zelle, die wie Bits in einer Festplatte funktioniert, wie ein elektrischer Schalter. Mittels einem angelegten Magnetfeld lassen sie sich zu jedem beliebigen Zeitpunkt ein- oder ausschalten.

«Das verändert den inneren Zustand des Metamaterials und damit auch seine mechanischen Eigenschaften», erklärte Chen. So macht der «On»-Zustand das Material steifer, «Off» hingegen flexibler.

Nur noch eine Schiene nach Knöchelverletzung

Als Anwendungsbeispiel nennt der EPFL-Forscher beispielsweise die Behandlung eines verstauchten Knöchels: Anfangs müsse man eine steife Schiene tragen, um den Knöchel zu fixieren. Danach wechsle man auf eine flexible. Er hofft, dass eines Tages eine einzige Schiene beide Funktionen erfüllen kann, sodass sie nicht mehr ersetzt werden muss.

Noch ist die Technologie nicht so weit, denn «bisher sind wir nur in zwei Dimensionen vorgegangen», sagte der EPFL-Professor Pedro Reis. Deshalb muss das System erst noch in 3D umgewandelt werden. Doch die Arbeit sei eine bemerkenswerte Ergänzung des Metamaterial-Werkzeugkastens, schrieb «Nature» in einem zur Studie mitveröffentlichten Artikel.

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