Künstliche Schmetterlingsflügel aus Darmstadt

Bei Krankheiten ist die richtige Behandlung essentiell. Deshalb wird im Bereich der Biomedizin auch immer weiter geforscht. An der Technischen Universität Darmstadt arbeitet man an einem intelligenten Material, das zum Beispiel die Behandlung von Krankheiten vereinfachen könnte. Dabei haben sich die Forscher unter anderem von Schmetterlingen inspirieren lassen.

Dieser Schmetterling bewegt sich zwar wie ein echter; Er besteht allerdings aus einem gummiartigen Kunststoff und bewegt sich dank eines Magnetfeldes. Der Flügelschlag eines Schmetterlings gilt als besonders effizient. Deshalb könnten mit solchen Flügeln in Zukunft sogar Drohnen ausgestattet werden.
Kilian Schäfer, TU Darmstadt – Funktionale Materialien
„Die Idee ist einmal, für uns zu gucken, welche Materialien können dafür verwendet werden, einen Schmetterling gut nachzustellen, der sich bewegen kann. Und dann herauszufinden, wie sollten die mechanischen Eigenschaften von dem Werkstoff eingestellt werden um optimales Flügelschlagen generieren zu können.“
Der Kunststoff ist mit magnetischen Partikeln angereichert. Werden diese einer magnetischen Kraft ausgesetzt reagiert das Material. Die Besonderheit: Der Kunststoff kann mit Hilfe eines 3D-Druckers in sämtliche Formen gebracht werden. Die jeweilige Bewegung können die Forscher bestimmen.
Kilian Schäfer, TU Darmstadt – Funktionale Materialien
„Der Würfel ist ein ganz schönes Beispiel, wo wir den Würfel in einer bestimmten Form magentisiert haben. Das heißt: Diese Form von dem Würfel wird in das Material einprogrammiert und wenn wir dann anschließend ein magnetisches Feld anlegen, dann bewegt sich der Würfel zurück in diese gefaltete Form.“
Bis wir Drohnen mit Schmetterlingsflügeln sehen, wird es noch sehr lange dauern. In anderen Bereichen könnte der magnetische Kunststoff durchaus früher zum Einsatz kommen.
Kilian Schäfer, TU Darmstadt – Funktionale Materialien
„Ein Anwendungsbereich ist zum Beispiel die Biomedizin. Weil der menschliche Körper durchlässig ist für magnetische Felder, können damit Komponenten im menschlichen Körper von außen ohne Kabel oder Batterien gesteuert werden. Und das kann man zum Beispiel nutzen, um einen Katheter gezielt an eine bestimmte Stelle im Körper zu manövrieren.“
Außerdem könnten Medikamentenwirkstoffe gezielt in einem Bereich des Körpers freigesetzt werden. Und auch künstliche Muskeln könnte man mit diesem Material bewegen.
Seit 2020 arbeiten die Forscher der TU Darmstadt an magnetischen Kunststoffen. In Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum Dresden haben sie jetzt eine besondere Flexibilität erarbeitet. Eine Forschung die die Medizin effizienter machen könnte, aber auch einfach schön aussieht.