Materialwissenschaft: Wasser erweicht neuen Kunststoff
© (Ausschnitt)
Einen harten Kunststoff, der beim Kontakt mit Wasser flexibel wie Gummi wird, haben Forscher um den Chemiker Christoph Weder von der Case Western Reserve University in Cleveland entwickelt. Das Kompositmaterial ist der Haut von Seegurken nachempfunden, die auf einen chemischen Stimulus hin innerhalb weniger Sekunden fest wird. Es besteht aus einer gummiähnlichen Polymermatrix, in die Zellulose-Nanofasern eingelagert sind
Die starren Fasern binden über Wechselwirkungen ihrer Oberflächen fest aneinander und bilden ein steifes Netzwerk. Wassermoleküle können sich jedoch an den Bindungsstellen zwischen die Zellulosestränge schieben und so die Bindungen im Netzwerk aufbrechen. Dadurch können sich die Fasern gegeneinander bewegen und das Kompositmaterial lässt sich leicht verformen.
Das neue Material hat Potential für die Chirurgie: Elektroden, die zerstörte Nerven ersetzen, müssen steif sein, damit Chirurgen sie millimetergenau platzieren können, gleichzeitig jedoch auch weich, denn harte Implantate schädigen das Gewebe. Der neue Werkstoff erfüllt diese Anforderungen. Die Wissenschaftler hoffen außerdem, die Zellulosefasern so abwandeln zu können, dass der Kunststoff in gleicher Weise auf andere Chemikalien oder gar physikalische Signale wie elektrischen Strom reagiert. (lfi)
Die starren Fasern binden über Wechselwirkungen ihrer Oberflächen fest aneinander und bilden ein steifes Netzwerk. Wassermoleküle können sich jedoch an den Bindungsstellen zwischen die Zellulosestränge schieben und so die Bindungen im Netzwerk aufbrechen. Dadurch können sich die Fasern gegeneinander bewegen und das Kompositmaterial lässt sich leicht verformen.
Das neue Material hat Potential für die Chirurgie: Elektroden, die zerstörte Nerven ersetzen, müssen steif sein, damit Chirurgen sie millimetergenau platzieren können, gleichzeitig jedoch auch weich, denn harte Implantate schädigen das Gewebe. Der neue Werkstoff erfüllt diese Anforderungen. Die Wissenschaftler hoffen außerdem, die Zellulosefasern so abwandeln zu können, dass der Kunststoff in gleicher Weise auf andere Chemikalien oder gar physikalische Signale wie elektrischen Strom reagiert. (lfi)
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