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Metamaterial: Wandlungsfähige Würfel

Prothesen und Wearables, die sich den Bewegungen des Körpers flexibel anpassen? Ein neues Material könnte dies möglich machen.
Shape-shifting materials

Veröffentlicht am: 04.08.2016

Laufzeit: 0:01:06

Sprache: englisch

Nature, Meet the real-life versions of Dune's epic sandworms, 2024

Drückt man diesen Würfel von oben nach unten zusammen, sieht man plötzlich ein Smiley auf einer Seite auftauchen. Forscher um Corentin Coulais von der niederländischen Universität Leiden haben ein so genanntes Metamaterial geschaffen, das auf unterschiedliche Drücke hin unterschiedlich reagieren kann.

Für gewöhnlich bestehen Metamaterialien aus Bausteinen mit komplexen strukturellen Eigenschaften, die dann aber durch periodische Aneinanderreihung zu einem letztlich räumlich homogenen Objekt werden. Wenn man einen Würfel solcher Machart zusammenquetscht, entstehen weder Smileys noch andere komplexe Formen.

Das Team um Coulais schlug darum einen anderen Weg ein. Sie designten am Computer einen Würfel, dessen Struktur sich durch Aperiodizität und "räumliche Textur" auszeichnet und darum auf äußere Einflüsse je nach deren Eigenschaften unterschiedlich reagiert. Anschließend druckten sie ihn mit dem 3D-Drucker aus.

Die so hergestellten wandlungsfähigen Würfel kann man nicht nur für Spielereien nutzen, sondern möglicherweise auch für Prothesen und Wearables, weil sich das Metamaterial an die ständigen Bewegungen des menschlichen Körpers anpassen kann.

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  • Quellen
Coulais, C. et al.: Combinatorial design of textured mechanical metamaterials. In: Nature volume 535, pages 529–532 (28 July 2016)

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