Pulsierende Gele als Antrieb für Mikromaschinen

Für winzige Maschinen in der Mikrotechnologie brauchen die Entwickler zuverlässige Antriebe. Statt auf aufwändige Mechanik setzen amerikanische Forscher auf chemische Motoren aus pulsierenden Gelen. Vor der Umsetzung im Labor simulierten sie solche aktiven Materialien mit einem ausgeklügelten Computerprogramm.

Pittsburgh (USA) - Wie sie in der Zeitschrift "Science" schreiben, können die selbstständigen Reaktionen innerhalb der Gele für autonome Aktuatoren oder aktive Arzneimittel-Depots genutzt werden.

"Die Gele brauchen keine externe Kontrolle", sagt Anna Balazs von der University of Pittsburgh. "Wenn man sie in ein Bad mit einigen Reagenzien steckt, schlagen sie spontan wie ein Herz." Möglich wird diese Bewegung durch eine oszillierende, chemische Reaktion. In gelartigen Polymeren sollen dazu kleine Partikel aus Metallkatalysatoren eingelagert werden. Je nach Zugabe weiterer Chemikalien kommt es für eine gewisse Zeit zu Reaktionen, bei denen sich die Polymerketten ausdehnen und wieder zusammenziehen.

Auch wenn diese Gele bisher nur in der Simulation existieren, halten die Forscher eine baldige experimentelle Umsetzung für möglich. "Man kann kleine, autonome Geräte für einige Stunden antreiben", sagt Balazs. Und wenn die Bewegung ausbleibe, müsse man nur weitere Chemikalien zusetzen, um den Gelmotor wieder in Gang zu setzen.