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Advanced Materials: Glas wie Kunststoff bearbeiten

Materialwissenschaftler des KIT entwickeln neue Umformtechnik – Publikation in Advanced Materials
Glassomer kann wie Kunststoff gefräst, gedreht, gelasert oder in CNC-Maschinen bearbeitet werden (Foto: Markus Breig, KIT)
Glassomer kann wie Kunststoff gefräst, gedreht, gelasert oder in CNC-Maschinen bearbeitet werden (Foto: Markus Breig, KIT)

Reines Quarzglas ist hoch transparent und sehr resistent gegenüber thermischen, physikalischen und chemischen Einwirkungen – optimale Voraussetzungen für den Einsatz in der Optik, der Daten- oder Medizintechnik. Für eine effiziente und qualitativ hochwertige Bearbeitung fehlen jedoch geeignete Verfahren. Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben eine Formgebungstechnik entwickelt, mit der sie Quarzglas wie Kunststoff strukturieren können. Sie stellen sie in der Zeitschrift Advanced Materials vor.

„Hochreines Quarzglas und seine hervorragenden Eigenschaften mit einer einfachen Technologie zu dessen Strukturierung zu verbinden, ist seit jeher eine riesen Herausforderung“, erklärt Dr. Bastian E. Rapp, Leiter der interdisziplinären Forschergruppe NeptunLab am Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) des KIT. Für die industrielle Glasbearbeitung entwickeln Rapp und sein Team neue Verfahren. „Statt Glas auf bis zu 800 Grad Celsius zu erhitzen und dann in Form zu bringen oder Teile von Glasblöcken mittels Laserbearbeitung oder Ätzen zu strukturieren, setzen wir an den kleinsten Glas-Teilchen an“, berichtet der Maschinenbauingenieur. Die Wissenschaftler rühren Glaspartikel in der Größe von 40 Nanometern in flüssigen Kunststoff ein, formen das Gemisch wie „einen Sandkuchen“ und härten es durch Erwärmung oder Belichtung zu einem Feststoff aus, der zu 60 Prozent aus Glaspartikeln und zu 40 Prozent aus Kunststoffpartikeln besteht. Die Polymere wirken dabei wie ein Kleber, der die Glaspartikel an der richtigen Stelle festhält und so die Form fixiert.

Vollständiger Text: Presseinformation 061/2018

 

sur, 17.05.2018