Beads (Perlen, Kügelchen) bezeichnen in der Werkstoffforschung meist sphärische Partikel im Größenbereich von wenigen Nanometern bis zu einigen Millimetern. Sie dienen als modulare, gut definierte Trägerstrukturen, deren chemische Zusammensetzung, Oberflächenfunktionalisierung und mechanische Eigenschaften gezielt eingestellt werden können.

Werkstofflich werden Beads aus Polymeren (z.B. Alginat, Polyacrylat, Polystyrol), anorganischen Oxiden (z.B. Silika), Metallen oder Kompositen hergestellt. Wichtige Varianten sind schlamm‑basierte Perlen (auf Suspensionen mineralischer oder organischer Partikel beruhend) sowie magnetische Alginatkügelchen und magnetische Mikrobeads, in die magnetische Nanopartikel (z.B. Fe₃O₄) eingebettet werden. Dadurch erhalten sie ferromagnetische oder superparamagnetische Eigenschaften und können durch äußere Magnetfelder gezielt manipuliert und separiert werden.

Aus werkstoffwissenschaftlicher Sicht sind Schlüsselparameter die Partikelgrößenverteilung, Porosität, Morphologie (Kern‑Schale‑Strukturen, Gradienten), Diffusionseigenschaften und chemische Stabilität. Die Oberflächenchemie der Beads wird häufig mittels kovalenter Kopplung oder physikalischer Adsorption funktionalisiert, um selektive Bindungsstellen für Ionen, Moleküle oder Zellen bereitzustellen.

Anwendungen umfassen kontrollierte Wirkstofffreisetzung, heterogene Katalyse, Sorbentien zur Wasseraufbereitung, Trägermaterialien für Enzyme oder Zellen sowie magnetisch adressierbare Trennprozesse in Biotechnologie und Diagnostik. Beads fungieren damit als gut skalierbare Modell- und Funktionswerkstoffe, die die Lücke zwischen Nanopartikeln und makroskopischen Bauteilen schließen.