Das Konzept von Farbstoffen, die Spannungen in Kunststoffen anzeigen, ist nicht neu. Doch erstmals ist es Wissenschaftlern in Chemnitz gelungen, Spannungen sichtbar zu machen. Dazu werden sogenannte Mechanophore genutzt, die die Kräfte, die auf sie wirken, anzeigen. Diese besonderen Moleküle wirken wie Federn, die je nach Intensität die Farbe entsprechend der auf sie wirkenden Spannung in Echtzeit ändern. Kehrt die Spannung in den Ausgangsstatus zurück, "springt" auch der Farbstoff in seinen ursprünglichen Zustand.

Michael Sommer vom Institut für Chemie der TU Chemnitz erklärt: "Das bringt überall dort große Vorteile, wo es darauf ankommt, Belastungen in Kunststoffen in Echtzeit abzubilden. Diese neue Form der Schadensanalyse könnte schon bald zu praktischen Anwendungen führen." In einer neuen Forschungsarbeit haben die Wissenschaftler das Konzept weiterentwickelt und tüfteln an der Kalibrierung der Farbstoffe, die noch lange nicht abgeschlossen ist. "Der Schritt von der bloßen Sichtbarmachung und theoretisch berechneten Kräften in Kunststoffen hin zu experimentell direkt bestimmten Kräften ist ein großer", sagt Sommer.

Die Wissenschaftler versprechen sich viel von den neuen Farbstoffen. "Die Visualisierung von zeit- und ortsaufgelösten Kräfteverteilungen kann bisher nur theoretisch modelliert werden. Der Einsatz von Torsionsfedern bietet hier einzigartige Möglichkeiten für mikroskopische Einblicke, die Alterungs- und Schadensanalyse revolutionieren könnten", so Sommer. Bisher wurden vor allem Zugkräfte untersucht, aber auch Druck auf Kunststoffe soll künftig angezeigt werden können. Die Forschung dazu stehe aber noch aus.

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