Vielfältig gefaltet von der Nanotechnologie bis zur Architektur
Falten kann man beinahe alles – und das Material wird erst noch stabiler. US-Forscher wollen japanische Faltkünste sowohl in der Nanotechnologie als auch in der Architektur anwenden.
Das Prinzip, nach dem aus einem Blatt Papier ein Papierkranich wird, funktioniert auch bei anderen Materialien. Wird nicht nur gefaltet, sondern auch geschnitten, handelt es sich statt um Origami um Kirigami. Forscher der University of Pennsylvania haben Kirigami mit verschiedensten Materialien und in neuen Dimensionen angewandt und dabei eine neuartige Technologie zur Herstellung stabiler Bausteinen für fast jede Anwendung entdeckt.
Das heisst: Geschnitten und Gefaltet werden nur sechseckige Gitter. Aus Hexagonen lassen sich besonders leicht dreidimensionale Gebilde herstellen, das könne man auch in der Natur – beispielsweise bei Bienenwaben - beobachten, so die Forscher um Randall Kamien. Zudem bleiben die Proportionen des Ausgangsmaterials Dank der Sechsecke erhalten und die Kirigami-Regeln können so für Material jeder Grösse und für die verschiedensten Anwendungsbereiche eingesetzt werden.
Würden Standards für die Grösse der Falze und der Schnitte definiert, seien sie in jedem Massstab anwendbar, so Kamien. 3D-Bausteine in allen möglichen Formen könnten konzipiert werden - auch weitere Formen aus Kombinationen der Bausteine. Für die Konstruktion spiele es keine Rolle, welches Material man verarbeite. Die Falt- und Schneideregeln legen fest, wo geschnitten werden muss, damit man nur entlang gerader Linien falten muss, die Proportionen gleich und das Material stabil bleibt.
Die Anwendungsmöglichkeiten erachten die Forscher als gross, die Palette reicht von der Medizin über die Architektur bis hin zu Raumstationen und Satelliten. Besonders attraktiv ist die Technologie für Anwendungen im Nanobereich, bei welchen platzsparende Formen gefragt sind und selbstfaltende Materialien die schwierigen Herstellungsprozesse von Kleinssteilen revolutionieren könnten. (mai/mgt)
