pte20250210001 in Forschung

Neuer Schaum macht Schuhe zu Kraftwerken

Forscher der University of Guelph verwenden piezoelektrischen Effekt in natürlichen Materialien


Röntgenquelle: Sie hat die Struktur des neuen E-Schaums sichtbar gemacht (Foto: lightsource.ca)
Röntgenquelle: Sie hat die Struktur des neuen E-Schaums sichtbar gemacht (Foto: lightsource.ca)

Guelph/Saskatoon (pte001/10.02.2025/06:00)

Mit einem elektrisch aktiven Schaum machen Forscher der University of Guelph Fußböden und Schuhsohlen zu kleinen Kraftwerken, die Strom erzeugen. Umgekehrt kann er seine Form ändern, wenn eine elektrische Spannung angelegt oder er einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt wird. Dadurch wird das Material zum idealen Transportmittel für Medikamente, die im Körper an einer bestimmten Stelle wirken sollen. Es wird dorthin gelotst und gibt den Wirkstoff frei, wenn er elektrisch manipuliert wird.

Wasser, Öl- und Aminosäuren

Den Experten nach ließe sich aus dem Schaum auch eine synthetische Haut für die Finger von Robotern herstellen, die auf Druck reagieren. So könnte beispielsweise der Puls eines Patienten gemessen werden. Der Schaum besteht aus natürlichen Materialien. 90 Prozent sind Wasser, der Rest Ölsäure, die in Oliven- und anderen Ölen enthalten ist, und Aminosäuren, die Bausteine von Proteinen, wie sie im Körper vorkommen.

Daraus kreiert das Team um Erica Pensini Kristalle, die piezoelektrische Eigenschaften haben. Werden sie verformt, etwa unter einem Fußboden durch darüberlaufende Menschen, erzeugen sie Strom. Umgekehrt verformen sie sich, wenn eine elektrische Spannung induziert wird. Wie die Moleküle angeordnet werden müssen, damit dieses Phänomen auftritt, haben die Entwickler mithilfe des Elektronensynchrotrons Canadian Light Source der University of Saskatchewan festgestellt.

Schaumverband zur Heilung

"Ich wollte etwas herstellen, das zu 100 Prozent gutartig ist und das ich ohne Bedenken auf meine Haut auftragen würde", sagt Pensini. Das Material könnte sogar zur Herstellung von Verbänden verwendet werden, die die Wundheilung aktiv fördern. "Unser Körper erzeugt kleine elektrische Felder, um heilende Zellen zu einer offenen Wunde zu locken. Durch einen Verband, der diese elektrischen Felder verstärkt, könnte die Heilung schneller erfolgen. Sie würden durch natürliche Bewegungen der Gliedmaßen und des Körpers beim Atmen aktiviert."

(Ende)
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