Wie in Terminator: Forscher entwickeln ein sich selbst heilendes Metall

Metalle lassen sich auch heute schon erhitzen und in eine neue Form gießen. Bisher allerdings ist dafür viel menschliche Expertise nötig. Forscher der State University of New York haben nun allerdings eine Polymer-Metalllegierung entwickelt, bei der dieser Prozess von ganz alleine abläuft. Wird das Material erwärmt, nimmt es ganz automatisch seine ursprüngliche Form wieder ein. Theoretisch wäre es dadurch möglich, mehr oder weniger unzerstörbare Gegenstände zu produzieren. Denkbar wäre etwa ein Einsatz in der Raumfahrt. Hier könnte das neue Material beispielsweise beim Bau von Landesonden verwendet werden. Der Aufprall auf der Oberfläche eines Himmelskörpers hätte dann im Idealfall keine langfristigen Folgen. Auch Antennen von Satelliten ließen sich aus dem Material fertigen. Diese würden sich dann ganz automatisch ausfahren, sobald sie durch das Sonnenlicht erwärmt werden.

Zwei Komponenten werden geschickt miteinander kombiniert

Wie aber funktioniert der Trick hinter den Selbstheilungskräften des Metalls? Grundsätzlich besteht das Material aus zwei Komponenten. Zum einen existiert eine Art Gerüst aus einem porösen Elastomer. Dabei handelt es sich um einen Kunststoff, der sich zwar verformen lässt, irgendwann aber wieder seine ursprüngliche Struktur einnimmt. Die Forscher sprechen hier auch vom „ersten flüssigen Metallgitter der Welt“. Hinzu kommt ein Bestandteil aus sogenanntem Fieldschem Metall. Diese Legierung aus 51 Prozent Indium, 32,5 Prozent Bismut und 16,5 Prozent Zinn wird schon heute beispielsweise als Lötmittel für Glas verwendet. Der Clou: Sie schmilzt schon bei Temperaturen von 62 Grad Celsius. Mithilfe von 3D-Druck und Vakuumguss lassen sich aus der Kombination von Metallgitter und Fieldschem Metall schließlich beinahe alle beliebigen Formen kreieren.

Das nächste Ziel: Ein sich selbst reparierender Roboter

Bei Raumtemperatur verhält sich das neu entwickelte Material wie ein ganz normales Metall. Wird es allerdings beschädigt, muss die Struktur nur erhitzt werden und alle Dellen und Beulen verschwinden wieder. Hier kommt das komplexe Zusammenspiel der beiden Komponenten ins Spiel. Das flüssige Metall breitet sich aus und wird gleichzeitig durch das Metallgitter in die gewünschte Form gebracht. Grundsätzlich lässt sich dieser Effekt zudem nicht nur durch Wärmezufuhr erreichen, sondern auch durch die Aufnahme von mechanischer Energie. Die beteiligte Forscher haben sich nun ein großes Ziel gesetzt: Inspiriert von der Terminator-Filmreihe wollen sie einen unzerstörbaren Roboter bauen. Ein erster kleiner Schritt ist ihnen bereits gelungen: Sie haben eine Metallhand entwickelt, die bei Wärmezufuhr die zuvor geschlossene Faust öffnet.

Via: Binghamton University