Bizarres neues Material wird härter, wenn man es schlägt

Missgeschicke passieren: Wenn man sein Smartphone oder seine Smartwatch fallen lässt, kann es sein, dass sie danach nicht mehr funktionieren. Forscher*innen der University of California, Merced, haben daher ein Material entwickelt, das stärker wird, wenn es Stöße abbekommt oder wenn es gedehnt wird.

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Das Material leitet auch Elektrizität, was es ideal macht, um in tragbarer Elektronik oder medizinischen Sensoren eingebaut zu werden. Inspiriert wurden die Forscher*innen von sogenannten "nichtnewtonischen Flüssigkeiten", wie etwa ein Mix aus Stärke und Wasser.

Wenn auch eine nichtnewtonische Flüssigkeit plötzlich eine Kraft ausgeübt wird, erhärtet sie sich kurzzeitig, bevor sie wieder flüssig wird. Forscherin Yue Wang wollte diese Eigenschaft mit einem festen, leitenden Material imitieren. Dafür nutzen die Forscher*innen sogenannte "konjugierten Polymere", wie sie in einer Aussendung erklären. Diese organischen Moleküle können Strom leiten und kommen etwa in druckbaren elektrischen Schaltungen zum Einsatz.

Mix aus 4 verschiedenen Polymeren

Eine Lösung aus 4 verschiedenen Polymeren zeigte vielversprechende Eigenschaften. Das Forschungsteam experimentierte mit den Verhältnissen und stellte ein Material her, das stärker wird, je mehr man es dehnt und sich auch bei Schlägen verhärtet.

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Was kann man also mit einem solchen Material anstellen? Möglich wären damit "weiche" Wearables für die Gesundheitsüberwachung, wie etwa Herz-Kreislauf-Sensoren oder kontinuierliche Blutzuckermessgeräte. Das Material eignet sich auch für die Rückseitensensoren für Smartwatches oder Sportbänder. Es soll sich zudem mit 3D-Druckern in allerlei Formen bringen lassen, etwa für personalisierte elektronische Prothesen.

Die Eigenschaften des Materials bedeuten, dass künftige Sensoren flexibel genug sein können, um sich an menschlichen Bewegungen anzupassen, aber auch resistent genug, um nicht beschädigt zu werden, sollte man sie fallen lassen oder irgendwo anstoßen.