In den frühen 90er Jahren wurde eine Bekleidungsmarke namens Hypercolor immer beliebter. Die Kleidung hatte einen speziellen thermochromen Farbstoff, was bedeutete, dass der Stoff bei verschiedenen Temperaturen seine Farbe ändern würde. Aber die Begeisterung hielt nicht an (teilweise, weil das Waschen oder Trocknen der Kleidung bei hohen Temperaturen Hypercolor-Artikel in langweilige normale Kleidung verwandeln würde). Heute könnte ein neues Material, das auf Hitze reagiert, eine viel größere Wirkung erzielen.
Dieses Material ist ein neues Polymer, das von Forschern der Universität von Rochester entwickelt wurde. Das Polymer ist elastisch, was bedeutet, dass es seine Form ändern kann. Im Gegensatz zu einem Gummiband bleibt dieses Zeug beim Dehnen ausgestreckt, wenn Sie es dehnen. Wenn Sie jedoch nur wenig Wärme anwenden - wie die Wärme bei menschlicher Körpertemperatur -, „erinnert“ sich das Polymer an seine ursprüngliche Form und kehrt zu dieser zurück.
Das klingt vielleicht nach einem niedlichen Trick, hat aber einige ziemlich coole Implikationen. Zum einen hat das gestreckte Polymer elastische Energie gespeichert. Das heißt, das Polymer kann arbeiten, wenn es sich erwärmt. Laut den Forschern ist das Polymer in der Lage, ein Gewicht zu heben, das das 1000-fache der Masse des Polymers selbst beträgt.
Was passiert also eigentlich auf molekularer Ebene? Ein Polymer ist ein langkettiges Molekül, das aus mehreren kleineren Moleküleinheiten besteht, die sich entlang der Kette wiederholen. Beim Strecken richten sich einige dieser kleineren Moleküle in diesem neuen Polymer miteinander aus und bilden sogenannte Kristallite. Dies stabilisiert die neue Form des Polymers - deshalb kehrt das Material nicht in seinen ursprünglichen Zustand zurück, sobald Sie loslassen.
Durch Erhitzen des Polymers werden diese Kristallite abgebaut, wodurch das Polymer destabilisiert wird, so dass es in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Die kleinen Moleküle in der Kette kehren zu ihrer ursprünglichen Ausrichtung zurück. Sie können dies mehrmals mit demselben Polymer tun. Die Forscher arbeiten an Möglichkeiten, die Lebensdauer des Materials zu verlängern, damit es in die Praxis umgesetzt werden kann.
Diese praktischen Anwendungen werden sich wahrscheinlich hauptsächlich auf den biomedizinischen Bereich konzentrieren. Stellen Sie sich einen Wundverband vor, der sich löst (weil sich das Polymer in seinem ausgestreckten Zustand befindet) und langsam enger wird, wenn die Körperwärme der verletzten Person dazu führt, dass es sich zusammenzieht. Dies könnte es einem Verband ermöglichen, Druck auf eine Wunde auszuüben. Eine andere mögliche Verwendung sind Nähte oder Stiche, die sich nach dem Aufwärmen festziehen können.
In Zukunft kann es andere Anwendungen geben, die weniger medizinisch ausgerichtet, aber dennoch wichtig sind. Stellen Sie sich eine neue Modelinie vor, die sogar mit der geliebten Hypercolor mithalten kann. Diese Kleidung löst sich locker und lässt sich leicht anziehen. Aber dann passen sie gut zusammen, wenn sie auf Ihre Körperwärme reagieren. Niemals müssen Sie sich in diese fantastische Jeans kämpfen - sie zieht sich einfach an und passt sich dann Ihrem Körper an!
Die magische Jeans der Großartigkeit wird vorerst ein Traum bleiben. Es kann einige Jahre dauern, bis das Polymer für den kommerziellen Gebrauch bereit ist. Aber es ist eine aufregende Entwicklung in der Materialwissenschaft!
