Ein neuer Materialmix könnte Formgedächtnismetalle nun flexibler und deutlich langlebiger machen, berichten Forscher um Christoph Chluba von der Universität Kiel. Die innovativen Memorymaterialien – man kennt auch Beton-, Plastik- und Keramikvarianten – kehren nach Verformung in ihre Ausgangsgestalt zurück und könnten im Prinzip für allerlei Anwendungen nützlich sein: Etwa als Grundlage medizinischer Implantate, die sich im warmen Körper selbst ausdehnen, oder als vielfältige Aktuatoren, die Wärme zum Beispiel in mechanische Leistung übersetzen, oder als Signalgeber und Messsonden fungieren.

Memorymetalle überwinden Beschränkungen der gewöhnlichen Metalle, die lediglich nach geringfügigen Verformungen ihre ursprüngliche Gestalt wiedererlangen. Besonders bei etwas höherem Druck wird aber die Gitterstruktur ihrer Atome gestört, weshalb sie kaum mehr in die Ausgangslage zurückkehren und dazu neigen, nicht zu kittende Mikrorisse auszubilden. Die neue Legierung regeneriert sich dagegen nicht nur nach dem Verbiegen und Erhitzen, sondern kann dies – anders als ähnliche Memorymetallvorläufer – auch häufiger als zehn Millionen Mal durchexerzieren.

Entdeckt wurde das neue Material bei Tests, in denen dünne Filme von Titan-Nickel-Formmetalllegierungen im Elektronenmikroskop und im Röntgenlicht untersucht worden waren. Dabei stellte sich heraus, dass ein feiner Niederschlag von Ti2Cu als Kofaktor bei den wiederholten Formübergängen wesentlich unterstützt und die sonst allmählich anfallenden Mikrorisse und Gitterstörungen begrenzt.

Dies macht die neue Legierung dauerhaft leistungsfähig, wie ein Ausdauerexperiment belegt. Dabei hebt das "Formgedächtnis" des Materials beim Abkühlen – also der Rückkehr zum Ausgangszustand – ein Gewicht und wird dabei belastet. Gängige Memorymetalle schaffen dabei eine Verkürzung um fünf Prozent und halten mechanischen Zugspannungen von 500 Megapascal etwa zehnmal stand, bevor sie reißen. Die neue Legierung verkürzt sich unter gleichen Bedingungen zwar nur kaum halb so weit und hat eine etwas geringere Zugfestigkeit, bleibt dafür aber nahezu unbegrenzt lange wieder einsatzbereit.