Neue Materialmischung könnte zu selbstheilenden Stoßstangen und Autolacken führen

Selbstheilendes Plastik

Fribourg (Schweiz) - Lästig und teuer zu reparieren sind kleine Kratzer in lackierten Stoßstangen. In Zukunft könnten diese Schäden viel günstiger und schneller mit ultraviolettem Licht beseitigt werden. Dazu entwickelten schweizerische und US-amerikanische Forscher nun eine neuartige Beschichtung aus Kunststoff und eingelagerten Metallteilchen. In ersten Versuchen heizte sich das Material unter ultravioletter Bestrahlung (UV) auf, wurde kurz flüssig und verschloss hässliche Kratzer spurlos. Erste Prototypen dieser selbstheilenden Schichten präsentieren die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Nature".

"Das Licht kann lokal auf die beschädigte Stelle gestrahlt werden und so beschichtete Teile im Prinzip ohne Ausbau reparieren", berichten Christoph Weder von der Universität Fribourg und seine Kollegen von der Case Western Reserve University in Cleveland. Eine ausgeklügelte Materialmischung machte die selbstheilenden Schichten möglich. So verknüpften die Forscher spezielle durchsichtige Kunststoffe mit Metallionen, beispielsweise aus Zink. Daraus entstanden so genannte metallosupramolekulare Polymere. Fällt nun UV-Licht auf diese Polymere, wird es von den Metallanteilen verschluckt. Die Folge: Sie heizen sich binnen 30 Sekunden auf bis zu 220 Grad auf und bringen den Kunststoff zum Schmelzen. Dabei verschließen sich zuvor eingeritzte Kratzer.

Bisher testeten Weder und Kollegen diese Selbstheilung erfolgreich bei bis zu drei Millimetern dicken Schichten. Doch auch größere Bauteile, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden können, könnten aus diesem Material gefertigt werden. "Erste Anwendungen können wir uns für selbstheilende Autolacke oder Beschichtungen von Sonnenbrillen oder Uhren vorstellen", sagt Marc Pauchard, Vizedirektor des Adolphe Merkle Instituts in Fribourg, wo die intensiv an diesen Kunststoffen gearbeitet wird. Die Grundlagen für zahlreiche Anwendungen sind gelegt. "Nun ist die Industrie gefordert, die Idee aufzugreifen und anwendungsreife Produkte zu entwickeln", sagt Pauchard.