So stark wie Metall: Forscher entwickeln stossdämpfendes Leicht-Material

Forscher der John Hopkins Universität haben ein stossdämpfendes Material entwickelt, das wie Metall schützt, aber leichter, stärker und wiederverwendbar ist. Das schaumstoffähnliche Material könnte bei Helmen und Schutzwesten verwendet werden.

Quelle: Will Kirk / John Hopkins University

Das neue Material könnte laut den Forschern für leichtere und stärkere Schutzhelme verwendet werden.

Mögliche Anwendungsfelder sieht das Forschungsteam neben der Schutzausrüstung aber auch in der Automobilindustrie oder in der Luft- und Raumfahrt. Man sei begeistert über die extremen Energieabsorptionsfähigkeit des neuen Materials, erklärt Erstautor Sung Hoon Kang, Assistenzprofessor für Maschinenbau, in einer Mitteilung der Universität.

«Das Material bietet mehr Schutz vor einer Vielzahl von Aufprallen, ist aber leichter und könnte den Kraftstoffverbrauch und die Umweltbelastung von Fahrzeugen verringern, während es für die Schutzkleidungsträger bequemer ist», so der Forscher. Kang wollte gemäss Mitteilung ein Material entwickeln, das noch mehr Energie absorbieren kann, als derzeit verfügbare Stossstangen oder Helmpolster.

Flüssigkristalline-Elastomere verwendet

Dies, weil die dafür verwendeten Materialien bei Stössen mit höheren Geschwindigkeiten laut Kang oft nicht gut funktionieren und im Nachgang meist auch nicht wiederverwendet werden können. Dem Team gelang es, die Fähigkeit des Materials, Aufprallen zu widerstehen, zu erhöhen, indem es hoch energieabsorbierende Flüssigkristalline Elastomere (LCE) verwendete, die hauptsächlich in Aktoren und in der Robotik eingesetzt werden.

Bei Experimenten hielt das Material Einschlägen von zwei bis sechs Kilogramm schweren Objekten stand, die mit einer Geschwindigkeit von rund 35 Stundenkilometern einschlugen. Die für die Tests verwendete Maschine ist gemäss Mitteilung jedoch auf diese Maximalgeschwindigkeit begrenzt. Das Team sei aber zuversichtlich, dass die Polsterung auch grössere Aufpralle sicher absorbieren könnte.   

Kang und sein Team erwägen nun eine Zusammenarbeit mit einem Helmhersteller. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden kürzlich in der Zeitschrift «Advanced Materials» veröffentlicht. (mgt/pb)

Zur Mitteilung der Universität: hub.jhu.edu