Kunststoffe ändern ihre Form im Magnetfeld

Wissenschaftler des Teltower Instituts für Polymerforschung am GKSS-Forschungszentrum haben gemeinsam mit Kollegen des Deutschen Kunststoff-Instituts in Darmstadt Kunststoffe mit Gedächtnis entwickelt, deren Form sich mit Hilfe magnetischer Nanopartikel steuern lässt. Ihre Ergebnisse bieten einzigartige Einsatzmöglichkeiten in der Medizin und sind jetzt in der amerikanischen Fachzeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) erschienen.

Kunststoffe ändern ihre Form im Magnetfeld

Wissenschaftler des Teltower Instituts für Polymerforschung am GKSS-Forschungszentrum haben gemeinsam mit Kollegen des Deutschen Kunststoff-Instituts in Darmstadt Kunststoffe mit Gedächtnis entwickelt, deren Form sich mit Hilfe magnetischer Nanopartikel steuern lässt. Ihre Ergebnisse bieten einzigartige Einsatzmöglichkeiten in der Medizin und sind jetzt in der amerikanischen Fachzeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) erschienen.

Formgedächtniskunststoffe sind in der Lage, ihre ursprüngliche Gestalt nach zwischenzeitlicher Verformung wieder anzunehmen. Anregen lässt sich dieses Erinnerungsvermögen durch einen äußeren Reiz, beispielsweise durch eine Erhöhung der Umgebungstemperatur. Mit Hilfe der neuartigen magnetisch steuerbaren Technologie ist es GKSS-Wissenschaftlern des Instituts für Polymerforschung in Teltow gemeinsam mit Forschern des Deutschen Kunststoff-Instituts in Darmstadt erstmals gelungen, die Formveränderung berührungslos auszulösen. Das Funktionsprinzip basiert auf der Einarbeitung von fein verteilten magnetischen Nanoteilchen aus Eisenoxid in den Kunststoff, welche die Energie eines magnetischen Feldes in Wärme umwandeln. Über den Anteil an Nanoteilchen und die Stärke des Magnetfeldes kann eine gewünschte Temperatur gezielt eingestellt werden. Die Wissenschaftler aus Teltow und Darmstadt sehen vor allem Anwendungsmöglichkeiten in der Medizintechnik. So ließen sich Katheter entwickeln, die gezielt fernsteuerbar sind.

„Diese Katheter könnten Organe oder Gefäße spülen, füllen oder dessen Inhalte ableiten, ohne dass bei jeder gewünschten Veränderung ein aufwendiger oder schmerzhafter Eingriff für den Patienten nötig wäre“, beschreibt Professor Andreas Lendlein, Leiter des Instituts für Polymerforschung der GKSS in Teltow, seine Visionen.

Autoren der Veröffentlichung in PNAS online sind Dr. Reinhard Mohr, Dr. Karl Kratz, Dr. Thomas Weigel, Prof. Dr. Andreas Lendlein (Institut für Polymerforschung, Teltow, GKSS-Forschungszentrum GmbH), Dr.-Ing. Marta Lucka-Gabor, Dr.-Ing. Martin Moneke (Deutsches Kunststoff-Institut Darmstadt): ?Initiation of shape-memory effect by inductive heating of magnetic nanoparticles in thermoplastic polymers?

Kontakt
GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH
Institut für Polymerforschung,
Kantstr. 55, 14513 Teltow
Internet: http://polymerforschung-aktuelles.gkss.de

Deutsches Kunststoff-Institut
Schloßgartenstr. 6, 64289 Darmstadt
Internet: http://www.dki-online.de

Korrespondenzautor
Prof. Dr. Andreas Lendlein
Tel. 03328 352 450
Fax 03328 352 452
Email [email protected]

Anfragen für Foto -und Videomaterial
Sabine Benner
Tel. 03328 352 490
Fax 03328 352 452
Email [email protected]

Die GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH mit den Standorten Geesthacht in Schleswig-Holstein und Teltow bei Berlin in Brandenburg ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V. 750 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter engagieren sich in Zusammenarbeit mit Hochschulen und Industrie für Wissenschaft und Entwicklung in den Bereichen Küstenforschung, Funktionale Werkstoffsysteme, Regenerative Medizin sowie der Strukturforschung mit Neutronen und Photonen.

Das Deutsche Kunststoff-Institut ist ein privater Forschungs- und Entwicklungsdienstleister an der Technischen Universität Darmstadt. Der Träger des Instituts ist die Forschungsgesellschaft Kunststoffe e. V. in Darmstadt. Die 120 Mitarbeiter des Instituts engagieren sich in Zusammenarbeit mit Hochschulen und Industrie in grundlagen- und anwendungsorientierten Projekten aus den Bereichen Synthese und chemische Analyse von Polymeren, technologische sowie physikalische Charakterisierung und Verarbeitung von Kunststoffen.

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