Plötzlich steinhart

us | Exoskelette verleihen dem Körper eine äußere Stützstruktur. Dadurch können beispielsweise Arbeiter beim Heben schwerer Gewichte entlastet und Überlastungsverletzungen vermieden werden. Außerdem können durch Exoskelette Bewegungen energetisch optimiert werden, und Menschen mit Lähmungen können einen Teil ihrer Mobilität zurückerhalten. Amerikanische Ingenieure haben nun im renommierten Fachmagazin „Nature“ ein Gewebe mit modulierbaren mechanischen Eigenschaften vorgestellt, das in tragbaren Exoskeletten zum Einsatz kommen könnte. Inspiration für das Gewebe erhielten die Forscher von mittel­alterlichen Kettenrüstungen. Ihre Erfindung besteht jedoch nicht aus schwerem Stahl, sondern aus zwei Schichten 3D-gedruckten, hohlen Oktaedern, die miteinander verbunden sind. Das Material lässt sich biegen, falten und um runde Gegenstände wickeln. Unter Druck verkanten sich die einzelnen Partikel jedoch, das Gewebe versteift sich und kann Lasten tragen ohne sich zu verformen. Das Material kann in eine gewünschte Struktur gebracht werden und ist im versteiften Zustand in der Lage, über Dreißigmal sein eigenes Gewicht zu tragen. Je nach Einsatzgebiet können die Ingenieure die Eigenschaften des Gewebes durch andere Partikelgeometrien anpassen. Als Teil eines Exoskelettes könnte das Gewebe den Druck auf Rücken und Gelenke beim Heben schwerer Lasten reduzieren. Denkbar ist beispielsweise auch der Einsatz in kugelsicherer Schutzkleidung. Die Forscher demonstrierten dies eindrucksvoll mit einer Stahlkugel, die sie mit 3 m/s auf ihre Erfindung schossen. Die Eindringtiefe des Projektils in die Kettenrüstung wurde um das Sechs­fache reduziert, wenn das Gewebe versteift war. |