Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Unsinkbares Schlauchboot ein Stück näher

26.09.2011
Schweizer Forscher entwickeln selbstreparierende Membran
Forscher an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) haben eine Kunststoffmembran entwickelt, die dank einer Polyurethan-Schaum-Beschichtung den Druckverlust nach einer Beschädigung stark verringern kann.

Die Idee für das geniale Prinzip kommt aus der Natur. Lianen nutzen eine ähnliche Technik, um Schäden erstzuversorgen. "Wir können Löcher so weit wieder verschließen, dass wir keinen Luftstrom mehr messen können. Für absolute Dichtheit muss allerdings eine herkömmliche Reperatur erfolgen", sagt Markus Rampf vom Center for Synergetic Structures der EMPA im Gespräch mit pressetext.

Gelöcherte Luftmatratzen

Wenn der verholzte äußere Mantel einer nordamerikanischen Lianenart beschädigt wird, dehnen sich Zellen der darunterliegenden Schicht schlagartig aus und verschließen die Wunde von innen. Diesen Prozess haben Forscher an der Universität Freiburg untersucht. An der EMPA wurde auf Basis dieser Ergebnisse jetzt eine Kunststoffmembran entwickelt, die das Verhalten der Lianen kopiert. Eine bloß einen Millimeter dicke Folie aus Polyvinylchlorid wird auf der Innenseite mit einem Millimeter Polyurethan-Schaum beschichtet, der bei jeder Verletzung der Außenschicht durch den entstehenden Überdruck aufquillt und die offene Stelle verschließt.

Im Laborversuch funktioniert die Membran schon gut. Eine Luftmatratze aus dem Spezialgewebe, die mit einer 2,5 Millimeter dicken Nadel punktiert wird, behält die Luft um ein Vielfaches länger. Nach der Beschädigung müsste man ein normales Badeutensil mit einem Volumen von 200 Litern alle fünf Minuten aufblasen. Die Spezialmatratze behält ihren Inhalt trotz des Einstichs etwa acht Stunden lang. "2,5 Millimeter entsprechen einem realistischen Schaden an einer Luftmatratze. Wir haben aber auch schon 5 mm Löcher geschafft", sagt Rampf.

Leichtbau-Materialien

Die Spezialbeschichtung soll schon bald auf den Markt kommen. Die Technologie kann nicht nur kleinere Löcher schließen, sondern auch die Haltbarkeit von Strukturen aus Kunststoffmembranen verlängern. Außer für Badehilfen kann die Technik auch zum Schutz von aufblasbaren Leichtbauelementen verwendet werden. "Der große Vorteil unseres Verfahrens ist, dass die Löcher praktisch sofort verschlossen werden. Andere Reperaturverfahren benötigen deutlich mehr Zeit", so Rampf. Der Experte erklärt außerdem, dass das Finden einer Lösung in der Natur kein Zufall war.

"Wir sind aktiv an Biologen herangetreten, um sie nach einer Lösung zu fragen. Die haben dann systematisch nach einem passenden Reparaturmechanismus gesucht. Dank der zunehmend besseren Systematik der interdisziplinären Vernetzung werden Konzepte aus der Natur immer häufiger in der Wissenschaft verwendet", erklärt Rampf.

Markus Keßler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht CAU-Forschungsteam entwickelt neues Verbundmaterial aus Kohlenstoffnanoröhren
22.11.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Material mit vielversprechenden Eigenschaften
22.11.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher verwandeln Diamant in Graphit

24.11.2017 | Physik Astronomie

Dinner in the Dark – ein delikates Wechselspiel der Mikroorganismen

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

24.11.2017 | Physik Astronomie