Neues Super-Polymer repariert sich von selbst

Forscher der Northwestern University haben völlig neue hybride Polymere entwickelt, die eines Tages für künstliche Muskeln, austauschbare Energiequellen, in Materialien mit Selbstreperaturfähigkeiten oder anderen lebensähnlichen Stoffen eingesetzt werden könnten.

Möglich werden solche Multitasking-Polymere, die zum Beispiel wie echte Muskeln kontrahieren und expandieren können, durch die Ausstattung harter und andererseits weicher Kammern mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften. Das neuartige Polymer mit nanogroßen Kammern kann sich chemisch wieder und wieder regenerieren, so Projektleiter Samuel Stupp.

Das hybride Polymer kombiniert die zwei bereits angewendeten Polymerarten miteinander. Die eine mit starker kovalenter Bindung und die andere, die durch schwache nicht-kovalente-Bindung geformt wird und auch bekannt ist als Supramolekulares Polymer. Polymere erhalten ihre Kraft und ihre Eigenschaften durch ihre Nanostruktur. Das hybride Polymer hat dabei die Molekularanordnung eines Ninja-Sterns.

Besonders speziell sind ein harter Kern sowie Arme, die sich spiralförmig nach außen richten. Zwischen den Armen liegt das weiche Material. Dort ist auch die Zone, die sich immer wieder erneuert und neu geladen wird - mit Eigenschaften, die nützlich sind für eine Vielzahl von Anwendungen. Stupp gibt sich jedoch keinen Illusionen hin: Sie sind erst am Anfang eines Prozesses. Der Weg für künftige Polymere, die sich neu zusammenbauen und damit langfristig ein unbegrenztes Anwendungsgebiet ermöglichen, ist jedoch geebnet.

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