Inspiriert von Muscheln haben Wissenschaftler der Sandia National Laboratories ein vielseitiges neues Material entwickelt, das preiswert, stark, leicht und hitzebeständig ist. Das Material könnte beispielsweise für die Abschirmung in der Raumfahrt verwendet werden.

Muscheln sind sehr widerstandsfähig. Der Grund ist ihre einzigartige Struktur aus abwechselnden Schichten organischer und anorganischer Materialien. Schichten aus anorganischen Nanokörnern sorgen für Festigkeit, während organische Proteine sie verkleben und für Dämpfung sorgen und so verhindern, dass sich Risse zwischen den Schichten ausbreiten.

Die Forschenden haben diese Struktur nachgeahmt. Die organischen Schichten des neuen Materials bestehen aus Carbon, das aus verbranntem Zucker hergestellt wird, während die anorganischen Schichten aus Kieselerde bestehen. Das resultierende Material ist extrem leicht, es wiegt nur wenige Mikrogramm pro Schicht. Das Team hat eine Härte von über 11 kN/mm² und ein Elastizitätsmodul (im Wesentlichen Steifigkeit) von 120 kN/mm² (vergleichbar mit Kupfer oder Titan) gemessen. Der Werkstoff zeigte auch eine außergewöhnliche Hitzebeständigkeit: Die Forschenden testeten es bei über 1.150 °C und schätzten, dass es bis zu 1.650 °C überstehen sollte.

Ein 5-cm-Quadrat des Materials kostet nur 25 Cent und ist in der Herstellung relativ umweltfreundlich, da während des Produktionsprozesses nur Ethanol zugesetzt werden muss.

Quelle und weitere Infos: Blogbeitrag