Ein Video der Forscher veranschaulicht die Fähigkeiten des Materials. (Video: Donghua University)
Ein schwarzes Blatt Papier faltet sich plötzlich scheinbar wie von Geisterhand zu einer kleinen Box zusammen. Und ebenso schnell, wie es seine Form angenommen hat, entfaltet es sich wieder in seinen flachen Zustand. Was die Forscher um Jiuke Mu von der Donghua University in Shanghai nun in einem Video zeigen, ist jedoch keineswegs Zauberei – sondern das neueste Ergebnis eines innovativen Entwicklungstrends: Selbstfaltende Strukturen spielen in den Materialwissenschaften derzeit eine große Rolle. Wissenschaftler machen sich dabei die Eigenschaften sogenannter aktiver oder intelligenter Werkstoffe zunutze.
Diese reagieren auf veränderte Umweltbedingungen und ändern dadurch ihre Eigenschaften. Sie setzen bestimmte Formen der Energie etwa in mechanische Arbeit um. Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben aus einem solchen Material im vergangenen Jahr einen selbstfaltenden Roboter entwickelt, der seine Form unter dem Einfluss elektrischer Spannung verändert. Auch für medizinische Anwendungen versprechen aktive Stoffe ein enormes Potenzial. Wie das Team um Mu im Fachmagazin „Science Advances” schreibt, galt das Augenmerk bei der Erforschung aktiver Materialien bislang hauptsächlich traditionellen Polymerstrukturen, die sich für den Einsatz in der Praxis jedoch oft als untauglich erwiesen haben. In ihrer aktuellen Arbeit widmen sich die chinesischen Wissenschaftler in diesem Kontext nun erstmals der Kohlenstoffvariante Graphen.
