Ein ultraleichtes und zugleich extrem festes Material haben Forscher des MIT und des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) erstmalig druckbar gemacht. Das Material besteht aus einer schaumähnlichen Struktur.
Das Material ist bedeutend leichter als ein Aerogel. Im Vergleich erscheinen die Aerogele, die hauptsächlich aus Poren bestehen, sogar schwer, denn sie wiegen 10.000-mal mehr als der neue Schaum. Die Festigkeit und Stabilität des schaumartigen Materials ist ebenso beeindruckend: Das Material kann die 160.000-Fache Menge seines Eigengewichts tragen.
Der Schaum kann zudem aus unterschiedlichen Stoffen bestehen. Beispielsweise Metalle, aber auch Keramik oder Kunststoffe können für die Herstellung verwendet werden. Für den Herstellungsprozess kommt ein spezieller 3D-Drucker zum Einsatz, der mit Licht arbeitet.
Das nachfolgende Video zeigt das Prinzip des schaumähnlichen Materials.
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Je geringer die Dichte eines Stoffes ist, desto geringer ist auch dessen Widerstandsfähigkeit. Mit der richtigen Anordnung von horizontalen, vertikalen und diagonalen Balken, die mathematisch bestimmt werden kann, kann jedoch die Festigkeit eines Materials auch bei langen oder hohen Elementen erhalten bleiben. Nach diesem Prinzip haben die Forscher das neuartige Material entwickelt – und so mittels 3D-Druck ein Material erzeugt, dessen Balken so angeordnet sind, dass eine extrem hohe Festigkeit erzielt wird. Aufgrund der vielen Hohlräume ist es zudem ultraleicht. Das schaumartige Material könnte unter anderem für die Luft- und Raumfahrt verwendet werden – sowie überall, wo ein möglichst geringes Gewicht von Bedeutung ist.
Quellen:
http://newsoffice.mit.edu/2014/new-ultrastiff-ultralight-material-developed-0619
http://www.chip.de/news/3D-Druck-extrem-Ultraleichtes-Material-getestet_70502035.html