Ingenieure des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein weiches, flexibles Gel entwickelt, dessen Ionenleitfähigkeit unter Lichteinfluss um das 400-fache ansteigen kann. Diese Innovation, die am 21. Februar in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht wurde, könnte die Entwicklung in Bereichen wie Mensch-Maschine-Schnittstellen, biokompatiblen Geräten und weicher Robotik vorantreiben.
Die Forschung konzentriert sich auf die Iontronik, ein Gebiet, das Ionen oder geladene Moleküle zur Datenübertragung nutzt, ähnlich den Kommunikationsmechanismen lebender Systeme. Prof. Thomas J. Wallin vom Fachbereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnik des MIT erklärt: „Wir haben einen Mechanismus gefunden, um die lokale Ionenkonzentration in weichen Materialien dynamisch zu steuern. Dies könnte es Systemen ermöglichen, sich an Umweltreize – in diesem Fall Licht – anzupassen.“
Der Erstautor der Studie, Xu Liu, weist darauf hin, dass das Team Licht nutzt, um das weiche Material von einem isolierenden Zustand in einen Zustand mit 400-fach erhöhter Leitfähigkeit zu schalten. Der Schlüssel dazu liegt in den sogenannten Photoionengeneratoren (PIGs). Durch die Optimierung der Methode zur Einbettung dieser PIGs in Polyurethan-Kautschuk gelang es, eine kontrollierbare Änderung der Leitfähigkeit zu erreichen. Die aktuelle Version der Änderung ist irreversibel, aber zukünftige Entwicklungen könnten Materialien mit reversibler Schaltfunktion ermöglichen.
Xu Liu betont, dass diese Technologie das Potenzial hat, das Teilgebiet der weichen Photoiontronik zu etablieren und neue Arten von weichen Maschinen zu schaffen, die Anwendungen in der weichen tragbaren Technologie, bei Mensch-Maschine-Schnittstellen, in der Robotik und der Biomedizin beeinflussen könnten. Das Team plant außerdem, die Entwicklung weicher Materialien zu erforschen, die auf andere Umweltreize reagieren.
Veröffentlichungsdetails: Autorin: Elizabeth A. Thomson, Materials Research Laboratory, Massachusetts Institute of Technology; Titel: „Engineers create light-activated gel that boosts ion conductivity 400-fold“; erschienen in: „Nature Communications“ (2026).
