Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Art Formgedächtnislegierung entwickelt. Diese kann weitaus komplexere Formen annehmen als bisher bekannte Materialien. MIT-Assistenzprofessor Wim van Rees hat sich zur Premiere für ein Netz entschieden, aus dem sich bei Temperaturänderung die Gesichtskonturen von Carl Friedrich Gauss entwickeln.
Die Wahl fiel auf Gauss, weil dieser einen Lehrsatz formuliert hat, nach dem sich ein Gebilde gleichzeitig in zwei Richtungen verformen kann. Genau das tut das Netz der US-Forscher. Es besteht aus Polydimethylsiloxan (PDMS), das mit Glasfasern verstärkt wurde. PDMS dehnt sich bei einer Temperaturerhöhung aus. Van Rees konstruierte das Netz mit unterschiedlichen Maschenweiten, sodass es sich bei einer Temperaturänderung wie zuvor berechnet verformen kann.
Die MIT-Experten können sich vorstellen, aus diesem Material Zelte herzustellen, die sich automatisch aufstellen. Auch wären Netze denkbar, die sich bei einer Temperaturänderung in eine Abdeckplane verwandeln, die Schutz bietet. Zudem könnten daraus Stents gefertigt werden, die sich im Körper ausdehnen. Derartige zylinderförmige Gebilde werden eingesetzt, wenn Blutgefässe Engstellen aufweisen. Die Netze könnten auch als Gerüst für künstliches Körpergewebe oder als verformbare optische Linsen in Teleskopen zum Einsatz kommen.
Algorithmus berechnet Grössen
"Ich kann mir vorstellen, aus diesem Material eine Roboterqualle herzustellen, die ihre Form so ändert, wenn sie ins Wasser gelangt, dass sie schwimmt", sagt van Rees. Er begann mit einem Abbild des Gauss'schen Gesichts, das aus einem Gitternetz geformt war. Dann vermass er die Maschenweiten und errechnete daraus die Form, die ein flaches Netz haben müsste, um sich bei Ausdehnung oder Schrumpfung der einzelnen Rippen in eben dieses Gesicht zu verwandeln. Ein dazu entwickelter Algorithmus führte die Berechnungen selbstständig durch.
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