MIT-Maschennetz verwandelt sich in Gesicht

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Temperaturänderung lässt aus neuer
Formgedächtnislegierung komplexe Objekte entstehen

MIT-Maschennetz verwandelt sich in Gesicht
Aus dem Maschennetz wird menschliches Gesicht (Foto: Lori K. Sanders, mit.edu)
Archiv | 05.10.2019 | Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Art Formgedächtnislegierung entwickelt. Diese kann weitaus komplexere Formen annehmen als bisher bekannte Materialien. MIT-Assistenzprofessor Wim van Rees hat sich zur Premiere für ein Netz entschieden, aus dem sich bei Temperaturänderung die Gesichtskonturen von Carl Friedrich Gauß entwickeln.

Verformen in zwei Richtungen

Die Wahl fiel auf Gauß, weil dieser einen Lehrsatz formuliert hat, nach dem sich ein Gebilde gleichzeitig in zwei Richtungen verformen kann. Genau das tut das Netz der US-Forscher. Es besteht aus Polydimethylsiloxan (PDMS), das mit Glasfasern verstärkt wurde. PDMS dehnt sich bei einer Temperaturerhöhung aus. Van Rees konstruierte das Netz mit unterschiedlichen Maschenweiten, sodass es sich bei einer Temperaturänderung wie zuvor berechnet verformen kann.

 

Die MIT-Experten können sich vorstellen, aus diesem Material Zelte herzustellen, die sich automatisch aufstellen. Auch wären Netze denkbar, die sich bei einer Temperaturänderung in eine Abdeckplane verwandeln, die Schutz bietet. Zudem könnten daraus Stents gefertigt werden, die sich im Körper ausdehnen. Derartige zylinderförmige Gebilde werden eingesetzt, wenn Blutgefäße Engstellen aufweisen. Die Netze könnten auch als Gerüst für künstliches Körpergewebe oder als verformbare optische Linsen in Teleskopen zum Einsatz kommen.

 

Algorithmus berechnet Größen

"Ich kann mir vorstellen, aus diesem Material eine Roboterqualle herzustellen, die ihre Form so ändert, wenn sie ins Wasser gelangt, dass sie schwimmt", sagt van Rees. Er begann mit einem Abbild des Gauß'schen Gesichts, das aus einem Gitternetz geformt war. Dann vermaß er die Maschenweiten und errechnete daraus die Form, die ein flaches Netz haben müsste, um sich bei Ausdehnung oder Schrumpfung der einzelnen Rippen in eben dieses Gesicht zu verwandeln. Ein dazu entwickelter Algorithmus führte die Berechnungen selbstständig durch. (pte)


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