Ultraleichtes Material: Eiffelturm im Mikro-Format

Es besteht aus Metall und ist stabil - aber seine Dichte ist so gering, dass es auf einer Pusteblume liegen könnte, ohne sie zu zerstören: US-Wissenschaftler präsentieren ein neuartiges ultraleichtes Material. Finanziert wurde die Entwicklung von der Forschungsabteilung des Pentagon. 

Materialforschung: Leicht wie Luft Fotos
HRL Laboratories, LLC/ Dan Little

Hamburg - Sie können zur Wärmeisolierung dienen, zur Schalldämmung oder als Bestandteil von Batterien. Doch bisher verwendete ultraleichte Materialien - spezielle Metall- oder Polymerschäume und Gele - haben auch Nachteile: Sie sind weniger stabil als ihre Ausgangssubstanzen.

US-Forscher um Tobias Schaedler vom der HRL Laboratories Limited Liability Company in Malibu haben jetzt ein ultraleichtes Material entwickelt, das ihren Angaben zufolge mit weniger Nachteilen behaftet ist - und dabei nicht schwerer ist als Luft. Als ultraleicht gelten Materialien, deren Dichte unter zehn Milligramm pro Kubikzentimeter liegt.

Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin "Science" berichten, besteht das neue Material aus einem feinen Gitternetz einer Nickel-Phosphor-Verbindung. Es besteht zu 99,99 Prozent aus Luft, so dass es auf einer Pusteblume liegen kann, ohne sie zu zerstören. Finanziert wurde ihre Entwicklung, für die sie ein Patent eingereicht haben, von der Forschungsabteilung des Pentagon, der Darpa.

Der Trick der Materialforscher ist einfach erklärt: Andere ultraleichte Materialien, Gele und Schäume, haben keinen strukturierten Aufbau, worunter ihre Stabilität leidet. Schaedler und seine Kollegen haben ihren Stoff aber in einem Prozess hergestellt, aus dem eine geordnete Grundstruktur hervorgeht - ein Gitternetz aus sehr, sehr dünnen Metallröhrchen. Wird dieses beispielsweise durch eine schwerere Platte zusammengedrückt, richtet sich das Material danach zum größten Teil wieder auf, es erhält also seine Form.

Die Forscher verdeutlichen den Vorteil einer geordneten Struktur mit der des Eiffelturms - der habe insgesamt eine Dichte, die dem eines ultraleichten Gels entspreche, sei aber in seiner Struktur eindeutig stabil.

Der ebenfalls an der Studie beteiligte Forscher Bill Carter erklärte gegenüber der "Los Angeles Times", was passiert, wenn man das ultraleichte Material in die Luft wirft und wartet, dass es herunterfällt. Es falle wie eine Feder, sagt er: "Bei dem leichtesten Material, das wir hergestellt haben, hat es mehr als zehn Sekunden gedauert, bis es aus Schulterhöhe auf den Boden gesunken ist."

wbr

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