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Wissenschafter stellen das erste nicht schneidbare Material her

Erstmals ist es einem Team aus deutschen und britischen Wissenschaftlern gelungen, von Menschenhand ein Material herzustellen, das nicht durch Schneiden zerstört werden kann. Inspiriert wurden sie dabei von einer Zitrusfrucht und einer Meerschnecke.

A man working with electric grinder tool  on steel structure in factory, sparks flying
Wer gewinnt, Metall oder Flex? Bei Proteus hätte der Winkelschleifer keine Chance (Symbolbild: Getty Images)

Proteus heißt das Material, benannt nach einem griechischen Meeresgott. Laut seinen Urhebern, einem von der englischen Durham University und dem Fraunhofer Institut angeführten Team von Forschern, ist es das erste von Menschenhand hergestellte “nicht schneidbare” Material.

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In einem Aufsatz, der vor wenigen Tagen in Scientific Reports veröffentlicht wurde, erklären sie, dass Proteus aus einem Aluminiumschaum besteht, in den keramische Kugeln eingelassen sind. Diese Mischung ist so konstruiert, dass sie die Kraft eines Schneidegeräts quasi gegen sich selbst verwendet.

Schneideversuche machen es noch stabiler

Denn sobald ein Elektrowerkzeug mit dem Material in Berührung kommt, entstehen hochfrequente Vibrationen, die die Klinge in kürzester Zeit stumpf werden lassen. Der entstehende, feine Keramikstaub schleift sie zusätzlich ab. Die Partikel der zerstörten Klinge machen den Aluminiumschaum dann noch dichter und stabiler.

In Tests konnten weder Winkelschleifer noch Bohrer noch Hochdruckwasserstrahler das Proteus zerschneiden. Bei letzterem wird der Wasserstrahl von der Struktur des Materialgemischs so gebrochen, dass er keinen Schaden mehr anrichten kann.

Grapefruits und Schnecken als Inspiration

Wie so oft kommen die Vorbilder für das neuartige Material aus der Natur. Die Forscher ließen sich von der sehr leichten, aber robusten Zellstruktur der Schale von Grapefruit inspirieren. Die Frucht könne man den Wissenschaftlern zufolge aus einer Höhe von bis zu neun Metern fallen lassen, ohne dass sie Schaden nimmt. Weitere Daten lieferte das harte Haus von Meeresschnecken, das aus Aragonit besteht, aber durch seine besondere Struktur die bis zu 2000-fache Menge an Druck aushält wie das Mineral.

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Die Anwendungen für Proteus sind mannigfaltig: Den Forschern zufolge ließen sich daraus von Schutzkleidung für Handwerker über Fahrradschlösser bis hin zu Rüstungen alles Mögliche herstellen. Das Patent ist bereits beantragt.