Inspiration aus dem Meer: Forschende des Adolphe Merkle Instituts (AMI) haben sich bei der Entwicklung von Polymeren mit Formgedächtnis am Beispiel der Seegurke inspiriert. Das neue Material eignet sich hervorragend zur Herstellung von künstlichen Angelködern und könnte längerfristig gar Bahnen brechende Anwendungen in der Medizin finden.

Unter der Leitung von Prof. Christoph Weder und Dr. Johan Foster entwickelte ein Forschungsteam des AMI ein Material, das über ein sogenanntes Formgedächtnis verfügt. Um beispielsweise einen künstlichen Wurm herzustellen, reicht es, ein Stück dieses Materials zu befeuchten, es in die Länge zu ziehen, in alle Richtungen zu verdrehen und anschliessend zu trocknen. Beim Trocknen gewinnen die Wasserstoffbrücken zwischen den Fasern wieder die Oberhand und lassen das Polymer in seinem verformten Zustand erstarren. Wirft man es erneut ins Wasser, werden die Verbindungen geschwächt, und das Material nimmt aufgrund der Elastizität wieder seine Ursprungsform an. Als Muse zur Herstellung dieser Polymere diente den Forschenden die Seegurke, einem im Meer lebenden Organismus, dessen eigentlich weiche Haut sich bei Berührung unmittelbar versteift. Christoph Weder und Johan Foster sehen für ihre Materialien hochtechnologische Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise als Substrat für Elektroden, die ins Gehirn implantiert werden.

Wenn das Polymer ins Wasser getaucht wird, lösen sich die chemischen Bindungen zwischen den Nanofibern aus kristalliner Zellulose und das Polymer findet zu seiner ursprünglichen Geometrie zurück. ©Institut Adolphe Merkle/SNF

Die Forschung wurde im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms NFP 62 «Intelligente Materialien» durchgeführt, einem Kooperationsprogramm zwischen dem Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) und der Förderagentur für Innovation KTI.

Medienmitteilung des Schweizerischen Nationalfonds: PDF

Kontakt: Prof. Dr. Christoph Weder Direktor des Adolphe Merkle Instituts Polymerchemie und Materialien, 026 300 94 65, christoph.weder@unifr.ch