Technisch ausgereifte Materialien

20.02.14

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Holz ist nicht gleich Stein ist nicht gleich Erde: Jedes Material ist anders beschaffen; jedes hat seine ihm ganz eigenen Eigenschaften. Doch auch Plastik ist nicht gleich Plastik und Gummi nicht gleich Gummi. Die Eigenschaften eines Materials werden durch seine genaue Zusammensetzung bestimmt – und die kann man ändern... genau das macht die Materialforschung.

High-Tech Sensoren, Zahnimplantate, Klebstoffe, die so stark sind, dass mit ihnen Flugzeuge zusammengeleimt werden, oder Kleidungsstücke, die selbständig den Strom für die Betreibung eines MP3-Players liefern: Sie alle sind Resultate der Materialforschung.

Nach Bedarf neue Materialien entwickeln

Mal verlangt ein Kunde bestimmte Eigenschaften – z.B. braucht Firma X eine besonders reißfeste und zugleich biologisch abbaubare Tüte -, oder die Forscher haben Eigenentwicklungen, für die anschließend nach Anwendungen gesucht wird.

Dabei wird oft erst einmal am Computer getestet und simuliert. Am CRP-Henri Tudor gibt es gar eine eigene Modellierungs- und Simulationseinheit in der Abteilung für Materialforschung.

„Digitale Simulationen sind eine leistungsfähige und attraktive Methode, um Informationen über ein Material oder einen Prozess zu gewinnen, wenn praktische Experimente einfach nicht möglich sind,“ so Dr. Salim Belouettar, dessen Team u.a. vibrations- und lärmdämmende Materialien entwickelt.

Auch am CRP-Gabriel Lippmann betreibt man Materialforschung, z.B. unter der Leitung von Dr. Tom Wirtz, in OWIT, einem Projekt zur Herstellung von funktionellen Drähten und Fasern.

„Smart wires“: Eine Technologie mit vielen Einsatzgebieten

Sogenannte „smart wires“ haben viele Einsatzgebiete: In der Textilindustrie dienen sie zur Herstellung stromerzeugender Kleidung; bei der Fabrikation von Reifen sind Drähte mit eingebautem Anti-Korrosions-Schutz gefragt. Besonders verschleißfester Draht eignet sich zum Schneiden harter Materialien.

In der Vergangenheit wurden solche Drähte direkt aus dem Material hergestellt, das die benötigten Eigenschaften lieferte. Dies ist Wirtz zufolge aber erstens meist sehr teuer, zweitens ist es oft schwierig, die Materialien in Drahtform zu bringen.

Sein Team arbeitete an einer speziellen Beschichtungs-Methode von normalen Stahl- oder Kupferdrähten; die gewünschten Eigenschaften sollen nur durch das genutzte Oberflächenmaterial vermittelt werden.

Von der Wissenschaft zur Industrie

Die Grundidee klappt – im nächsten Schritt gilt es nun, das Verfahren auf industrieller Ebene zu testen: Kann man schnell und kostengünstig hunderte Meter oder gar Kilometer Draht produzieren?

Erst dann können die Erkenntnisse in der Industrie genutzt werden, die ohne solche neuen Entwicklungen heutzutage nur schwer wettbewerbsfähig bleibt. In Luxemburg arbeiten gleich mehrere Großbetriebe eng mit den öffentlichen  Institutionen zusammen.

Obwohl oft auch betriebsintern entwickelt wird, hat die öffentliche Forschung es doch leichter, neue Ideen ohne eine unmittelbare Erfolgsgarantie zu verfolgen.

Autor: Liza Glesener
Foto: ©Volker Rauch/Shotshop.com

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