Extrem stark und doch federleicht: Dieser farbig schimmernde Streifen ist dünner als eine Alufolie, kann aber das 50-Fache seines Eigengewichts tragen. Würde man ein Gewicht an diesen Folienbogen anhängen, würde er bis zu drei Kilogramm Last standhalten. Möglich wird dies, weil diese Folie aus „Metallholz“ besteht – einem porösen, aus feinsten Nickel-Nanoverstrebungen bestehendem Material.
Wenn es um Materialien mit einzigartigen Eigenschaften geht, ist die Natur der mit Abstand beste Erfinder. Im Laufe der Evolution haben Organismen immer wieder Strukturen entwickelt, die extrem stabil, aber gleichzeitig leicht und flexibel sind. Beispiele dafür sind Zähne, die Schalen vieler Meerestiere, aber auch das Holz der Bäume. Seine poröse Struktur, kombiniert mit ligninverstärkten Zellwänden verleiht ihm genügend Stabilität, um selbst die Last 100 Meter hoher Bäume zu tragen.
Metallholz: Porenstruktur nach Holzvorbild
Grund genug für Wissenschaftler, die Vorteile der porösen Holzstruktur auch auf andere Materialien zu übertrage. Hier im Bild zu sehen ist ein Streifen sogenanntes „Metallholz“ – ein aus Metall bestehendes Material, das ähnlich aufgebaut ist wie gewachsenes Holz. Konkret besteht das Metallholz aus regelmäßig angeordneten Nickelstreben im Nanomaßstab, die durch Hohlräume von 500 bis 800 Nanometer Größe getrennt sind. Diese Porenstruktur macht das Metallholz leicht, aber extrem stabil.
Der hier abgebildete Folienstreifen aus Metallholz ist dünner als eine haushaltsübliche Alufolie, kann aber das 50-Fache seines Eigengewichts tragen. Hängt man ein Gewicht von unten an den Bogen, hält die Folie die Last bis zu einem Gewicht von rund drei Kilogramm, bevor sie nachgibt. Eine weitere Besonderheit ist das farbige Schimmern des Metallholzes: Weil seine Poren sich im Größenbereich der Lichtwellenlängen bewegen, verursacht seine Porenstruktur besondere Interferenz-Phänomene. Diese erzeugen das irisierende Schimmern.
