Das neue Material verändert die Steifigkeit nach Belieben – auf Knopfdruck. Was hart und spröde war, wird in Sekunden weich und biegsam. Was es wirklich revolutionär macht, ist die Art und Weise, wie es umgewandelt wird: Es wird durch Anlegen von Elektrizität an das Material gesteuert.
Proben von neuem Material und normalem Gold
Die Neuheit wurde von einer Gruppe deutscher Wissenschaftler unter der Leitung von Jörg Weißmüller zusammen mit Kollegen aus China erzielt; die Autoren h alten es für einen echten Durchbruch. In der Tat müssen Ingenieure und Designer heute bei der Auswahl eines für eine bestimmte Aufgabe geeigneten Materials oft einen Kompromiss eingehen: Größere Festigkeit ist in der Regel mit größerer Zerbrechlichkeit und Duktilität verbunden - mit Weichheit. Dank der neuen Arbeit wird ihnen nach einiger Zeit ein Material zur Verfügung stehen, das je nach Bedarf härter oder weicher werden kann.
Um ein neues Material zu erh alten, nutzten die Wissenschaftler Korrosion, genauer gesagt die Oxidation von Edelmetallen (in diesem Fall Gold) mit einer starken Säure. Dabei hinterlässt das freigesetzte Gas Poren und Löcher im Metall, ähnlich wie bei Käse, wenn auch viel kleiner. Eine Probe wird mit einem System von Poren und Kanälen in Nanogröße gebildet. Den entstandenen Schwamm füllten die Autoren dann mit einer Elektrolytlösung (einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit) – in diesem Fall Perchlorsäure. Fertig.
In einer Flüssigkeit gelöste Säureanionen binden bei Anlegen einer ausreichenden externen Ladung nicht nur an Goldatome auf der Oberfläche, sondern oxidieren sie und bilden den dünnsten undurchdringlichen Oxidfilm. Der Oxidfilm lässt nicht zu, dass kleine Defekte in der Kristallstruktur frei darüber wandern, wodurch die Plastizität des Materials stark verringert wird. Dieser Vorgang ist vollständig reversibel, und wenn die angelegte Spannung reduziert wird, wird das Material wieder weich.
Lesen Sie für ein weiteres aktuelles Material den Artikel "New Hard".
