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21.04.2015

11:02 Uhr

Europäischer Erfinderpreis

Der Möglich-Macher

VonUta Deffke

Verrückte Ideen sind ein Markenzeichen von Ludwik Leibler. Die Erfindungen des Physikers klingen mitunter nach Science-Fiction - doch sie liefern Lösungen für drängende Probleme. Etwa die wachsenden Plastikmüll-Berge.

Ludwik Leibler mit seiner wichtigsten Erfindung: Was aussieht wie Sprialnudeln sind die Demonstrationsobjekte für den neuartigen Kunststoff Vitrimere.

Selbstheilender Kunststoff

Ludwik Leibler mit seiner wichtigsten Erfindung: Was aussieht wie Sprialnudeln sind die Demonstrationsobjekte für den neuartigen Kunststoff Vitrimere.

BerlinPlastik, das sich wie Glas immer wieder in neue Formen bringen und leicht recyceln lässt – und das dennoch stabil ist? Materialien, die Risse oder Schnitte selbst heilen? Ein Klebstoff für Haut oder Organe, der Nähen überflüssig macht? Vor einigen Jahren noch wären solche Entwicklungen noch als Science-Fiction abgestempelt worden.

Auf den Physiker Ludwik Leibler scheinen solche vermeintlich unmöglichen Projekte einen ganz besonderen Reiz zu haben. Etliche seiner auch nach eigener Aussage manchmal verrückten Ideen sind mittlerweile patentiert und haben ihren Weg in die industrielle Praxis gefunden, wo sie ganz neue Anwendungen ermöglichen. Eine seiner bekanntesten Entwicklungen hat dem polnisch-stämmigen Franzosen nun die Nominierung für den Europäischen Erfinderpreis 2015 in der Kategorie „Forschung“ eingebracht.

Es passiert nicht allzu häufig, dass ganz neue Arten von Materialien entwickelt werden, noch dazu solche, die ganz widersprüchliche Eigenschaften in sich vereinen. Ende 2011 sorgte Ludwig Leibler im renommierten Fachmagazin Science mit Bildern für Aufsehen, die einem italienischen Kochbuch entstammen könnten: Was aussah wie neuartige Knotennudeln oder Spiralnudeln mit variabler Umdrehungszahl, entpuppte sich als Demonstrationsobjekte für einen neuartigen Kunststoff: Vitrimere.

Anders als bei herkömmlichen Kunststoffen – und bei Nudeln – lässt sich dessen Form durch Erwärmen immer wieder ändern – die Knoten lassen sich öffnen, die Spiralen noch stärker verdrillen oder wieder glätten. Das Besondere dabei: Nach dem Abkühlen gehen die übrigen Materialeigenschaften nicht verloren. Der Kunststoff bleibt resistent gegenüber Lösemitteln und mechanisch stabil. Ein Verhalten, wie es eigentlich nur von Glas oder Metallen bekannt ist. Zu diesen Materialien bilden Vitrimere als Kunststoff eine leichte und strapazierfähige Alternative.

Kunststoffe werden – neben Elastomeren wie Gummi – gewöhnlich in zwei Kategorien eingeteilt: Thermoplaste und Duroplaste. Erstere sind zwar durch Erhitzen wiederholt verformbar, denn ihre langen Polymer-Moleküle gehen untereinander keine feste Bindung ein. Dafür sind sie aber nicht so belastbar und widerstandsfähig wie Duroplaste, die genau wegen dieser Haltbarkeit in vielen technischen Bereichen wie im Autobau oder für Konsumgüter eingesetzt werden. Allerdings haben Duroplaste den Nachteil, dass sie, einmal in Form gebracht, wegen ihrer festen Molekülbindungen nicht mehr umgeformt werden können. Auch Reparieren und Recyceln erweisen sich als äußerst schwierig.

Der theoretische Physiker Leibler beschäftigte sich deshalb mit dem Bindungsverhalten der Polymere. So gelang ihm und seinem Team, zu dem unter anderem François-Genes Tournilhac und Corinne Soulié-Ziakovic gehören, etwas, das sie selbst überraschte: Sie erschufen einen Kunststoff, in dessen molekularem Netzwerk die Bindungen ständig wechseln. Die Anzahl der Bindungen bleibt in der Summe allerdings konstant, und damit auch die Stabilität des Materials.

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