 |
|
|
|
|
|
 |
 |
Neues aus der Welt der Wissenschaft |
|
|
|
|
|
|
Selbstheilender Kunststoff für Organe |
|
| | | Ein sich selbst reparierender Kunststoff wurde jetzt von Wissenschaftlern der University of Illinois entwickelt. Das Kunststoffmaterial, das sich automatisch bei Beschädigungen selbst regeneriert, bildet die Basis für neue künstliche Organe. |
|
|
|
|
|
|
Vernetzung in Polymerketten |
|
| |
Scott R. White und Kollegen entwickelten ein Polymer-Verbundmaterial, dessen Matrix mit winzigen Kapseln aus Polymermonomeren, den einzelnen Polymer-Bausteinen, sowie Katalysatoren angereichert ist, so das Wissenschaftsmagazin "Nature" in seiner aktuellen Ausgabe.
Letztere ermöglichen die Vernetzung dieser Monomere in Polymerketten und ganzen Netzwerken.
|
|
Selbstregenerative Materialien billiger
Verbundmaterialien spielen im heutigen Leben eine große Rolle. Sie bestehen aus kleinen Glas-, Kohlenstoff- oder ähnlichen Fasern, die in eine Polymermatrix eingebettet sind. Erschütterungen und Druckbelastungen im Gebrauch verursachen jedoch Risse, die dieses Material letztendlich irreparabel zerstören. Sollte sich das selbstreparierende Polymer durchsetzen, könnte die Materialermüdung bei Kunststoffen kein teures und unbequemes Problem mehr sein. |
|
|
|
|
|
|
Selbstheilungsprozess |
|
| |
Entstehen in diesem Material Risse, so brechen die eingelagerten Kapseln auf und setzen die Monomere frei. Diese verbinden sich miteinander, sobald sie mit dem im Polymer verteilten Katalysator zusammentreffen, und verknüpfen so die Bruchkanten wieder miteinander.
|
|
|
|
|
|
Das Konzept der Selbstheilung
|
|
| |
Das Bild zeigt die Mikrokapseln mit dem "heilenden Wirkstoff".
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Das "selbstheilende" Material gewinnt bis zu 75 Prozent seiner ursprünglichen Festigkeit zurück. Solche Verbundmaterialien sollten sich speziell dort als nützlich erweisen, wo es nicht möglich oder unpraktisch ist, das Ausgangsmaterial zu reparieren, sobald es einmal in Gebrauch genommen wurde.
|
|
|
|
|
|
Der Selbstheilungsprozess in der Endphase
|
|
| |
Das Bild zeigt den Prozess der "Ausheilung" der Bruchstellen mittels des "heilenden Wirkstoffes".
|
|
|
|
|
|
Weltraum-Anwendungen |
|
| |
"Bestandteile von Raumsonden zur Erkundung des fernen Weltraums, Satelliten, Raketenantriebe und Prothesen sind wohl die ersten Kandidaten für den Einsatz derartiger Materialien", so Richard P. Wool von Cara Plastics Inc. und vom "Affordable Composites from Renewable Resources (ACRES) Program" an der University of Delaware.
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Details sind nachzulesen im aktuellen "Nature" unter den Titeln
"Polymer science: A material fix" und "Autonomic healing of polymer composites" (Nature 409, pp 794-797; 2001).
|
|
|
01.01.2010 |
