Forscher des U.S. Army Lab und Texas A&M entwickeln ‘selbstheilende’ Polymer-3D-Druckmaterialien

Forscher der Texas A&M University und des U.S. Army Research Laboratory haben eine neue Familie von wiederverwertbaren, selbstheilenden polymeren 3D-Druckmaterialien entwickelt.

Durch die Erhöhung der Anzahl vernetzender Moleküle in bestehenden Elastomeren fand das Team heraus, dass sie den Materialien ein individuelles Festigkeitsniveau verleihen können. Die kovalenten permanenten Netzwerke der Polymere zeigten auch die Fähigkeit, ihre chemischen Verbindungen zu lösen oder wieder zu befestigen, sobald sie hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Folglich konnten alle gebrochenen Bindungen innerhalb der neu entworfenen Polymere durch einfaches Erhitzen “geheilt” werden. Nach Ansicht des Forschungsteams reichen die potenziellen künftigen Anwendungen der Technologie von künstlichen Gliedmaßen bis hin zu flexiblen Komponenten für die Luft- und Raumfahrt.

“Wir haben eine aufregende Gruppe von Materialien entwickelt, deren Eigenschaften fein abgestimmt werden können, um entweder die Weichheit von Gummi oder die Festigkeit von tragenden Kunststoffen zu erhalten”, erklärte Dr. Swetlana Suchischwili, Professorin im Department of Materials Science and Engineering an der Texas A&M. “Durch ihre Druckfähigkeit und die Fähigkeit zur sekundenschnellen Selbstheilung eignen sie sich nicht nur für realistischere Prothesen und weiche Robotik, sondern auch ideal für breite militärische Anwendungen wie agile Plattformen für Luftfahrzeuge und futuristische selbstheilende Flugzeugflügel”.

Die komplette Arbeit wurde unter dem Titel “A Tailorable Family of Elastomeric‐to‐Rigid, 3D Printable, Interbonding Polymer Networks” veröffentlicht.