Metallschaum als Speicher

Forscher der Boise State University und der Northwestern University haben ein neues Ausgangsmaterial für nicht-flüchtige Speicher gefunden: Metallschaum. Dreh- und Angelpunkt ist ein elektromagnetisches Feld.

Der »Schaum« besteht aus einer Verbindung von Nickel, Mangan und Gallium und seine Struktur erinnert etwas an Emmentaler Käse aus der Schweiz: Er zeigt kleine leere Zwischenräume zwischen den gekrümmten Materialsträngen. Diese Stränge haben eine Bambus-ähnliche Struktur und können sich bis zu 10 Prozent strecken, wenn man ein elektromagnetisches Feld anlegt.

Interessant ist, dass diese gestreckte Struktur der Metallstränge erhalten bleibt, auch wenn man das magnetische Feld wieder abschaltet. Es handelt sich also um einen nichtflüchtigen Speichereffekt. Doch wie setzt man den wieder auf den Urzustand zurück? Dafür sorgt ein zweiter Effekt: Die magnetisch sensitive atomare Struktur springt auf ihre originale Form zurück, wenn man das magnetische Feld um 90° dreht. Dies Phänomen wird »Magnetic Shape Memory« genannt.

Bei der Herstellung des Schaums wird die geschmolzene Metallverbindung in ein Stück Natrium-Aluminium-Salz gegossen. Ist das Material ausgekühlt, kann das Salz mit Säure wieder entfernt werden. Dabei verbleiben dann die erwähnten Löcher. Die Forscher Müllner (Boise) und Dunand (Northwestern) sehen vielfältige Anwendungen – von kleinen Steuerungselementen in der Biomedizin bis hin zu Automobilanwendungen und in der Raumfahrt.