Berichten zufolge haben Forscher der US-Armee und der Texas A&M University in einer Studie eine neue Art von Polymermaterial entwickelt, das darauf abzielt, künftige unbemannte Flugzeuge und Roboterautos zu verbessern, die sich automatisch verformen und selbstheilen können.

In der frühen Forschung kann das erstmals aufgetauchte 3D-gedruckte Epoxidharzmaterial auf Reize reagieren. Forscher hoffen, dass in Zukunft intelligente Technologien darin eingebettet werden können, sodass sie sich automatisch an die Umgebung anpassen können, ohne von der Außenwelt kontrolliert zu werden. Die Forscher der Studie sagten: „Wir hoffen, ein Materialsystem aufzubauen, das gleichzeitig Struktur-, Wahrnehmungs- und Reaktionsfunktionen haben kann.“

Die Forscher stellten sich eine zukünftige Plattform vor, die für Luft- und Bodenmissionen geeignet ist und die Eigenschaften des T-1000 im Hollywood-Film „Terminator 2“ aufweist. In diesem Erfolgsfilm besteht der Terminator aus flüssigem Metall und sein Arm kann in eine Waffe verwandelt werden, mit der man Menschen erstechen kann. Es kann sich auch selbst reparieren, nachdem es von einer 12-Kaliber-Schrotflinte und einem 40-mm-Granatwerfer getroffen wurde.

Bisher können die von Forschern entwickelten Materialien auf Temperatur reagieren. Die Forscher entschieden sich zunächst für dieses Material, weil es in Labortests einfach zu verwenden ist.

Polymere bestehen aus sich wiederholenden Einheiten, genau wie Glieder einer Kette. Berichten zufolge sind die Ketten weicherer Polymere nur leicht durch Vernetzung verbunden. Je stärker die Ketten vernetzt sind, desto höher ist die Härte des Materials.

Die Forscher sagten: „Die meisten vernetzten Materialien, insbesondere solche, die durch 3D-Druck hergestellt werden, neigen dazu, eine feste Form zu haben, das heißt, sobald die Teile hergestellt sind, werden die Materialien nicht verarbeitet oder geschmolzen.“ Neue Materialien verfügen über einen dynamischen Schlüssel, der es ermöglicht, mehrmals von flüssig in fest zu wechseln, sodass es in 3D gedruckt oder recycelt werden kann.“

Solche dynamischen Schlüssel führen zu einem einzigartigen Formgedächtnisverhalten, sodass das Material so programmiert und ausgelöst werden kann, dass es in die Gedächtnisform zurückkehrt. Diese Flexibilität führt dazu, dass sowohl ein weiches gummiartiges Polymer als auch ein hartes, tragfähiges Kunststoffpolymer erhalten wird.

Derzeit befindet sich die Forschung noch im Forschungs- und Entwicklungsstadium. Das Team begann mit der Entwicklung eines 3D-Druckmaterials, das in strukturellen Anwendungen zur Herstellung von Komponenten für Drohnen und sogar Drehflügler verwendet werden kann.

Die Forscher sagten: „Derzeit können wir bei Raumtemperatur problemlos eine Selbstheilungsrate des Materials von 80 % erreichen, wir hoffen jedoch, 100 % zu erreichen. Darüber hinaus hoffen wir, dass das Material auch auf andere Reize als die Temperatur reagieren kann.“ „In Zukunft werden wir beispielsweise die Einbettung einiger intelligenter Technologien auf niedriger Ebene untersuchen, um eine automatische Anpassung der Materialien zu ermöglichen, ohne dass Benutzer den Prozess initiieren müssen.“

Nachdruck aus der Gasgoo-Community