Selbstheilende Materialien sind Werkstoffe, die kleine Risse oder Kratzer eigenständig verschließen, ohne dass ein Mensch eingreifen muss. In der Bauchemie werden dafür unter anderem Mikrokapseln und sogenannte Heilmittelsysteme eingesetzt – Ansätze, die bestehende Mechanismen aus der Natur auf technische Werkstoffe übertragen. Der Grundgedanke: Ein Bauteil soll nach einer Beschädigung eigenständig regenerieren, bevor sich ein Mikroriss zu einem strukturellen Problem ausweitet. Das Konzept stammt aus der Bionik, die natürliche Reparaturprozesse als Vorbild für technische Lösungen nutzt.
Als Beispiele aus der Natur werden etwa Wundheilung bei Verletzungen der Haut oder die Bildung von Kallusgewebe bei verletzten Baumstämmen genannt. Selbstheilende Systeme haben laut Quelle das Potenzial, die Lebensdauer von Produkten drastisch zu verlängern, Wartungskosten zu senken und die Sicherheit zu erhöhen.
Die Materialwissenschaft unterscheidet grundsätzlich zwei Heilungs-Kategorien: Autonome Selbstheilung (intrinsisch) läuft ohne externen Auslöser ab, meist über reversible chemische Bindungen im Werkstoff selbst. Nicht-autonome Selbstheilung (extrinsisch) erfordert einen zusätzlichen Reiz oder eingebrachte Hilfsstoffe – etwa Mikrokapseln, die beim Aufreißen ein Heilmittel freisetzen. Die Quelle nennt als wissenschaftliche Grundlage Mikrokapseln sowie Ansätze der dynamischen Chemie.
Mikrokapseln funktionieren vereinfacht so: Kleine Kapseln mit einem reaktiven Füllstoff sind in die Werkstoffmatrix eingebettet. Entsteht ein Riss, platzen die Kapseln an dieser Stelle auf und setzen den Inhalt frei, der den Riss verschließt.
Die Quelle nennt folgende bionische Anwendungsfelder selbstheilender Prinzipien: Langlebige Beschichtungen und Lacke, robuste Elektronik, intelligente Baustoffe, medizinische Implantate und Weltraumforschung. Für die Baupraxis ist vor allem das Feld der intelligenten Baustoffe relevant.
Das vorliegende Material definiert den Begriff „selbstheilende Materialien" allgemein bionisch. Konkrete Angaben zu zementgebundenen Baustoffen, zu spezifischen Kapselwerkstoffen, zu Prüfmethoden oder zu Zulassungen liegen in diesem Material nicht vor.
