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Materialwissenschaft: Selbstheilendes Gummi

Selbstheilendes Gummi
Französische Wissenschaftler haben ein hochelastisches Material entwickelt, das sich ohne Klebstoff wieder zusammenfügen lässt, wenn man es zerschneidet oder zerreißt. Ein chemischer Klettverschluss verbindet die Moleküle des selbstheilenden Kunststoffes miteinander.

Ludwik Leibler und sein Team von der Hochschule für Technische Physik und Chemie in Paris synthetisierten aus pflanzlichen Fettsäuren große Moleküle mit mehreren langen Ketten, die sie mit kurzen harnstoffhaltigen Molekülteilen ausstatteten. Diese Molekülteile enthalten auf sehr engem Raum sehr viele Gruppen, die Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden können. Sie wirken als molekulare Klettverschlüsse, die die Moleküle untereinander vernetzen und das Material elastisch machen.

Zerreißt die gummiartige Substanz, bleiben an der Bruchstelle viele der "klebrigen“ Harnstoffgruppen zurück. Sobald man die beiden Teile aneinander hält, verbinden sie sich innerhalb weniger Minuten wieder miteinander. Innerhalb einer Woche müssen die getrennten Enden jedoch miteinander in Kontakt gekommen sein, sonst lagern sich die haftenden Gruppen um und neutralisieren sich untereinander. Das Material erhält seine ursprünglichen Eigenschaften zurück, ohne dass eine Nahtstelle erkennbar wäre.

Gegenüber klassischem Gummi hat das neue Material allerdings den Nachteil, dass es unter Spannung plastisch zu fließen beginnt und langsam an Elastizität verliert. Die Wissenschaftler sind jedoch zuversichtlich, durch Verwendung anderer Molekülbausteine ein selbstheilendes Material zu erhalten, das in seinen Eigenschaften dem Gummi noch näher kommt. (lfi)

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