Einsperren ließ sich ein T-1000 nicht: Er verwandelte sich in flüssiges Metall und floss durch welches Hindernis auch immer hindurch. 1991 im Film Terminator 2 - Tag der Abrechnung war das noch Fiktion: Ein neu entwickeltes Material kann sich verflüssigen und so aus einem Gefängnis entkommen.

Ein Team aus den USA und China hat ein Material entwickelt, das seinen Aggregatzustand von fest zu flüssig und wieder zu fest wechseln kann. Das Team um Lelun Jiang von Sun Yat-sen University in Shenzhen und Carmel Majidi von der Carnegie Mellon University in Pittsburgh demonstrierte seine Entwicklung in einem Video. Darin entkommt ein kleine Figur durch ein Gitter.

Die Figur in Form eines Roboters besteht aus einem magnetoaktiven Phasenübergangsmaterial (Magnetoactive Phase Transitional Matter, MPTM). Basismaterial ist das Metall Gallium, dessen Schmelzpunkt bei 29,8 Grad Celsius liegt. Darin bettete das Team Mikropartikel von Neodym, Eisen und Bor ein. Diese magnetischen Partikel erfüllen einen doppelten Zweck: Zum einen lässt sich das Männchen damit bewegen. Zum anderen ermöglichen sie, dass es sich verflüssigen kann.

Ein Magnetfeld erzeugt Wärme

Dazu wird ein Magnetfeld angelegt und dessen Polarität in schneller Abfolge gewechselt. So wird das Material über seinen Schmelzpunkt erwärmt und kann unter Magneteinfluss aus dem Gefängnis fließen.

Ein echter T-1000 ist das jedoch nicht: Um nach der Flucht wieder die alte Gestalt anzunehmen, wird eine Gussform benötigt. Majidi sagte aber dem US-Onlinemagazin Motherboard, der Film sei eine Inspirationsquelle für diese Arbeit gewesen. Als natürliche Inspirationsquelle diente die Seegurke, wie das Team in der Fachzeitschrift Matter schreibt.

Dem Team schwebt allerdings keine Killermaschine aus MPTM vor. Die Stärke des Materials sehen die Forscher im Wechsel des Aggregatzustands: Im flüssigen Zustand kann es sich an seine Umgebung anpassen, indem es ein Objekt umfließt. Im festen Zustand kann es durch einen Magneten bewegt werden. Zudem ist es vergleichsweise stabil.

"Wenn man Robotern die Fähigkeit verleiht, zwischen flüssigem und festem Zustand zu wechseln, erhalten sie eine größere Funktionsvielfalt", sagte Studienleiter Chengfeng Pan. So gelang es, Systemen aus MPTM Wände und Gräben überwinden zu lassen. In flüssigem Zustand konnte ein Tropfen geteilt werden, um ein Objekt zu bewegen.

In einem Test setzte das Team das MPTM als Verbindung ein: Das Material floss in die Bohrlöcher und hielt im festen Zustand zwei Kunststoffplatten zusammen. Weitere Anwendungen sieht das Team im medizinischen Bereich. Dazu hat das Team mit einem Aktor aus MPTM einen Fremdköper aus dem Modell eines Magens entfernt: Der Aktor umschloss in flüssigem Zustand den Fremdkörper. Mit Hilfe eines Magneten wurde dieser dann abtransportiert.

Das Team betont, dass es sich noch um einen Demonstrator handele, um die Machbarkeit zu zeigen. Es sei noch mehr Forschungsarbeit erforderlich, um reale Einsatzmöglichkeiten für MPTM zu entwickeln, sagte Majidi.

Nachtrag vom 31. Januar 2023, 14:16 Uhr

Obwohl die Forscher hier selbst von einem "Roboter" sprechen, den sie entwickelt hätten, handelt es sich in der Tat um eine Figur in Roboterform, aber ohne weitere Roboterfunktionen. Der Fokus der Forschung liegt im Material der Figur und einer Machbarkeitsstudie für spätere Einsätze. Wir haben den Artikel entsprechend angepasst und bitten für den ursprünglichen Mangel an Präzision um Entschuldigung.