Polymer Origami

 
 

Die Selbstfaltung ist ein in der Natur weitverbreitetes Phänomen und ermöglicht Pflanzen verschiedene Bewegungen. Ein Beispiel hierfür sind Tannenzapfen, deren Schuppen im getrockneten Zustand geöffnet sind, während sie sich bei Feuchtigkeit schließen. Dies wird durch das reversible Quellen und Schrumpfen von zwei unterschiedlichen Gewebestrukturen ermöglicht, die sich in ihrer Steifigkeit und Orientierung unterscheiden [1]. Andere natürliche Selbstfaltungssysteme können auch auf Veränderungen des osmotischen Drucks reagieren. Nach diesen biologischen Vorbildern können auch intelligente Hydrogele als Reaktion auf verschiedene Reize wie Temperatur, pH-Wert, Licht und Magnetfeld reversibel quellen. Sie sind durch den hohen Wasseranteil biokompatibel und können durch entsprechende Funktionalisierung biologisch abbaubar gemacht werden. Dadurch eignen sie sich gut für medizinische Anwendungen wie den Wirkstofftransport oder als Gerüstsubstanz bei der künstlichen Herstellung von Gewebe [2]. Die Selbstfaltung erfolgt so, dass sich aus dem Vorprodukt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine ganz bestimmte 3D-Form herausbildet. Der Grund dafür sind eingeschränkte Drehungen. Das ermöglicht eine im Vergleich zu mechanischen Strukturierungsmethoden schnelle, reversible und kosteneffiziente Herstellung komplexer 3D-Objekte.



Jugend forscht: Synthese und Charakterisierung multi-responsiver, selbstfaltender Hydrogelschichten

Autorin: Hien Le