Er ist erst 33 Jahre alt, sein Name ist der Fachwelt aber schon seit Jahren ein Begriff: Der Physiker Christoph Keplinger, geboren 1984 in Rohrbach, hat mit seinem Forschungsteam von der University of Colorado Boulder (USA), jetzt eine kleine Sensation präsentiert – künstliche Muskeln, die sich selbst heilen können. Diese so genannten HASEL-Muskeln werden aus Kunststoff, Pflanzenöl und Elektroden gebaut und ziehen sich bei elektronischen Reizen zusammen.
Mit künstlichen Muskeln soll man nicht nur körperähnliche Prothesen, sondern auch "soft robots", also Roboter aus weichen Materialien, bauen können. "Diese könnten sich zum Beispiel bei Rettungsaktionen nach Erdbeben zu den Verschütteten durchzwängen", erklärt Keplinger.
Die eingesetzten HASEL-Muskeln sind stark und sanft zugleich, bestehen sie doch aus elastischen Kunststoffen, die sich der erforderlichen Aufgabe anpassen können. Der behutsame Transport roher Eier ist mit ihnen genauso möglich wie das Stemmen schwerer Gegenstände.
Um die Flexibilität der Roboter zu garantieren, verwendet Keplinger unter anderem reines Rapsöl. Dieses kann sich – etwa bei elektrischen Durchschlägen – im elastischen Kunststoff verteilen und den Muskel somit selbst und ohne Hilfe von außen heilen. "Außerdem arbeiten wir daran, dass die Außenfolien nach Schnitten oder Kratzern mechanisch ebenfalls von selbst heilen", erklärt der Physiker.
Nach der Publikation dieses wissenschaftlichen Durchbruchs, unter anderem im Fachmagazin "Science", ließ das weltweite Aufsehen nicht lange auf sich warten. Kollegen bezeichnen die Forschung Keplingers als "qualitativen Sprung im Forschungsfeld".
Den Grundstein für diesen Erfolg legte der promovierte Experimentalphysiker bereits während seiner Studienzeit an der Linzer Johannes Kepler Universität. Für seine Arbeit zur Entwicklung künstlicher Muskeln erhielt er bis heute zahlreiche Auszeichnungen. Unter anderem wurden dem jungen Forscher der Wenzl-Preis und der Award of Excellence verliehen. Auch in Zukunft wird er sich den künstlichen Muskeln widmen: Erst im Oktober 2017 erhielt er die mit 875.000 US-Dollar (rund 725.000 Euro) dotierte Packard Fellowship, welche seine Forschung für die nächsten fünf Jahre finanziert. (sc)
2009 veröffentlichte Keplinger seine Diplomarbeit "Gummi lässt die Muskeln spielen" und erhielt dafür den Wilhelm-Macke-Preis der Technisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Linzer Kepler-Universität. Nach seiner Promotion 2011 und einem Studienaufenthalt in Harvard wurde er im August 2015 zum Assistenzprofessor an der University of Colorado Boulder (USA) berufen und leitet dort eine eigene Forschungsgruppe.