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Challenge #06

Die Entwicklung einer ultrastarken Bio-Faser als Ersatz für Kunststoffe.

Hochstabile Werkstoffe sind nicht immer nachhaltig. Deshalb arbeiten wir an einem neuen Material aus Zellulosefasern – es ist stärker als Stahl, zugfest wie Spinnenseide und problemlos wiederverwertbar.

Beteiligte Zentren

Carbon ist hochstabil und zugleich superleicht, deshalb verbaut man es zum Beispiel in Formel-1-Rennwagen. Doch besonders nachhaltig ist der Kohlefaser-Verbundwerkstoff nicht, denn bisher lässt er sich kaum recyceln. Ganz anders zum Beispiel die Superfaser, entwickelt an der Röntgenlichtquelle PETRA III beim Helmholtz-Zentrum DESY: Sie besteht aus dem Naturmaterial Zellulose, also dem Grundbestandteil von Holz. Mit einem neuen Verfahren lassen sich winzige Zellulosefasern gezielt ausrichten und zu einem eng gepackten Faden formen.

Das Resultat: das stärkste Biomaterial der Welt, stärker als Stahl und genauso zugfest wie Spinnenseide. Es verspricht eine umweltfreundliche, wiederverwertbare Kunststoffalternative für unterschiedlichste Werkstoffe und Materialien, gerade wenn es darum geht Oberflächen zu funktionalisieren. Denn: Das Material lässt sich sprühen und somit gleichmäßig auftragen und mit der Verbindung anderer Materialien funktionalisieren. Wie wäre es beispielsweise mit gesprühten, ultradünnen aber leistungsstarken Solarzellen?

(Headerbild: DESY/Eberhard Reimann)

Breaking the Wall of High-Strength Biomaterials

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