Glatt auf Wunsch: Auch Gold und Aluminium haben ein Formgedächtnis

Zerknitterte Metallfolie glättet sich von selbst. Beulen im Kotflügel verschwinden über Nacht in der warmen Garage. Metalle mit Erinnerungsvermögen, so genannte Formgedächtnislegierungen, machen solche praktischen Alltagsanwendungen möglich. Bestehen sie heute aus Nickel-Titan oder Kupfer-Zink-Legierungen, könnten sie in Zukunft auch aus reinen Metallen wie Aluminium oder Gold gefertigt werden.

Urbana-Champaign (USA) - Wie amerikanische Materialforscher in der Zeitschrift "Science" berichten, zeigen auch diese Metalle ein erstaunliches Formgedächtnis.

"Die Art des Metalls spielt keine Rolle", sagt Taher Saif von der University of Illinois in Urbana-Champaign. Der Schlüssel zum metallenen Gedächtnis liegt im Inneren Aufbau hauchdünner Folien. Einzige Voraussetzung: Das Material muss so behandelt werden, dass die kristallinen Körnchen, die die Struktur jeden Metalls ausmachen, nicht zu fein und nicht zu grob sind. Sind diese Kristallite zu groß, verbiegt das Metall wie im Alltag zu beobachten dauerhaft. Sind sie zu klein, wird der Werkstoff spröde und brüchig.

Mit Körnchengrößen zwischen 50 und 65 Millionstel Millimeter gelingt Saif und Kollegen die Gratwanderung. Werden diese mikrostrukturierten Folien verbogen, reiben sich die Körnchen aneinander und üben Druck aufeinander aus. Lässt danach die Biegekraft nach, schnellen sie wie winzige Federn wieder in ihre Ausgangsposition zurück: Die Folie sieht aus wie neu. Ein Aufheizen auf Temperaturen um 200 Grad beschleunigt diese Wiederherstellung der ursprünglichen Form. Nach erfolgreichen Experimenten mit Aluminium und Gold vermutet Saif dieses Formgedächtnis auch bei anderen Metallen wie Silber, Blei oder Nickel.

Ob dieses Kunststück auch bei dickeren Blechen funktioniert, muss noch überprüft werden. Denn die im Experiment verwendeten Proben sind so dünn, dass man mit dem bloßen Auge hindurchsehen kann. Doch die Arbeiten können sich lohnen. Denn allein Aluminium ist wesentlich günstiger als die bekannten Gedächtnismetalle aus Nickel-Titan oder Kupfer-Zink-Gemischen. So könnten viele weitere Anwendungen über Implantate in der Medizintechnik oder für flexible Tragflächenspitzen bei Düsenjets hinaus möglich werden.