Forscher des Instituts für Nanotechnologie am Forschungszentrum Karlsruhe haben ein neuartiges nanoporöses Metall entwickelt, das sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung ausdehnt und sich ohne Spannung wieder zusammenzieht. Das Team um Jörg Weissmüller stellte dazu nanostrukturiertes Platin her. Dabei wird ein Festkörper aus kleinen Nanopartikeln mit vielen dazwischenliegenden Poren aufgebaut. Diesen Festkörper tauchten die Wissenschaftler in eine leitfähige Flüssigkeit, einen so genannten Elektrolyten, der die Hohlräume ausfüllt. So können elektrische Ladungen zu allen Nanopartikeln des Körpers transportiert werden. Weissmüller: „Wir konnten schon bei relativ kleinen Spannungen unter einem Volt Längenänderungen des Materials von 0,15 Prozent erzielen. Mit unserem Verfahren lassen sich so weltweit zum ersten Mal an einem Metall makroskopisch messbare Längenänderungen durch Anlegen von geringen elektrischen Spannungen hervorrufen.” Aus dem nanostrukturierten Platin können so genannte Aktuatoren gebaut werden – Bauelemente, die elektrische Arbeit direkt in Bewegung umsetzen. Anwendungen sehen die Karlsruher Forscher bei künstlichen Muskeln für Miniaturroboter oder Kleinprothesen sowie bei Schaltern und Reglern, die einen Stromkreis öffnen oder schließen. Weitere Anwendungen sind Messgeräte für Ionen oder elektrische Spannungen sowie Bewegungs- oder Kraftsensoren etwa für die Auslösung eines Airbags.
Hans Groth
