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 Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen
20.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Heiratsschwindel unter Oxiden
20.06.2018 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen

20.06.2018 | Materialwissenschaften

Agrophotovoltaik goes global: von Chile bis Vietnam

20.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

20.06.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics