Falscher Ausgang eines Experiments könnte künstliche Muskeln bringen

Ein Belastungstest von PVA-Strängen hat zu völlig entgegengesetzten Ergebnissen geführt - und brachte Materialforscher zu einer Entdeckung, die weitreichende Impulse für Robotik und Medizin bringen könnte. Denn statt sich abzunutzen wurden die Fasern unter bestimmten Umweltbedingungen auf einmal sogar immer stärker. Bei dem Versuch an der renommierten Technologie-Universität MIT wurden Fasern aus Polyvinylalkohol (PVA), einem bekannten und vielfältig eingesetzten Kunststoff, immer wieder einer Belastung ausgesetzt, indem sie viele Male gestreckt und gestaucht wurden. Das Ganze erfolgte hier in einem Wasserbad, wie aus einem Bericht des Phys-Magazins hervorgeht.

Und mit der Zeit nahm das Material immer mehr Wassermoleküle auf und wurde zunehmend stabiler. Der Effekt, den die Forscher beobachten konnten, lässt sich dabei mit Muskeln vergleichen. Diese sind ebenfalls ein weiches Material voller Wasser, das eine gewisse Stärke aufbringen kann und sich im Grunde auch nicht abnutzt. Insofern könnten die nun errungenen Erkenntnisse genutzt werden, um künstliche Muskeln zu entwickeln, die ihren natürlichen Vorbildern recht nahe kommen.

Training bringt Stärke

Das wäre unter Umständen in der Medizin nutzbar, wenn es darum geht, Prothesen oder Implantate besser mit dem Körper des Patienten zu verbinden. Noch stärker sehen die Forscher aber neue Perspektiven für die Robotik, wenn es gelänge, Bewegungssysteme zu produzieren, die sich durch das Muskel-ähnliche Material deutlich natürlicher und sanfter bewegen können als die bisherigen Systeme.

Dass die Forscher eigentlich den gegenteiligen Effekt erwarteten, lag unter anderem daran, dass PVA eigentlich eher wasserlöslich sind - weshalb sie unter anderem als Verkapselung von Medikamenten oder auch als Hülle für Spülmaschinen-Tabs zum Einsatz kommen. Bei dem Belastungs-"Training" ordneten sich die Molekülketten hingegen zunehmend gleichgerichtet an, was zu einer immer festeren und belastbareren Faser führte.

Siehe auch: Microsoft patentiert Computersteuerung mit Muskeln