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Superknoten für ultrastarke technische Textilien

Der gordische Knoten ist legendär für seine Stabilität. Mit einem Knoten auf molekularer Ebene wollen Forscher jetzt ultrastarke Polymere etwa für Leichtbauanwendungen erschaffen.

17.01.2017
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Das verknotete Molekül der britischen Forscher. | © University of Manchester

Den nach ihren Angaben engsten Knoten der Welt haben Wissenschaftler der University of Manchester in Großbritannien geknüpft. Der Superknoten ist nur 20 Nanometer klein und besteht aus einem 192 Atome langen Faden, der sich in einer Schleife acht mal selber kreuzt ( Youtube-Video ). Bei dem Verfahren wurden die Molekülfäden in einem Selbstassemblierungprozess an den Kreuzungspunkten um Metall-Ionen herum "gewickelt" und ihre Enden mit Hilfe eines Katalysators zu einer Endlosschleife verschmolzen.

Laut Professor David Leigh von der chemischen Fakultät der Uni ist das Verknoten der Molekülfäden vergleichbar mit einem Web-Prozess: "Der achtfach gekreuzte molekulare Knoten ist das komplexeste gewobene Molekül, das bislang hergestellt wurde."

Das Verfahren, so Leigh, habe das Potential, neue Polymere zu generieren, die geringes Gewicht und Flexibilität mit einer enormen Stabilität und Stärke kombinieren. Als Beispiel nennt er die Kevlar-Faser, die in schusssicheren Westen verwendet wird. Bei Kevlar sind kleine molekulare Stäbe parallel angeordnet. Gelingt es, die Stränge eines Polymer auch noch auf molekularer Ebene zu verweben, sei der Weg offen etwa zu enorm stabilen technischen Textilien.

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