Forschungszentrum Jülich - Forschen in Jülich 3_2012

3|2012 Forschen in Jülich FORSCHUNG IM ZENTRUM | Materialforschung Michael Feuerbachers und Marc Heggens Kristalle helfen, reißfeste Plastiktüten herzustellen. Im Kristall werden die Ei- senatome von Aluminiumato- men, die dazwischen sitzen, aus- einandergedrängt. Sie liegen dadurch nie direkt nebeneinander und haben im- mer einen genau definierten Abstand voneinander. GEBURT AUS DER SCHMELZE Die Herstellung solcher komplexen Legierungen ist schon eine Kunst für sich. „Es reicht nicht aus, die beiden Me- talle im richtigen Verhältnis zusammen- bringen, zu schmelzen und wieder er- starren zu lassen“, erklärt Heggen. „Die Schmelze hat eine völlig andere Zusam- mensetzung als das fertige Material. Der Kristall wird langsam und vorsichtig bei genau definierter Temperatur aus der glühenden Schmelze herausgezogen – ein beeindruckendes Bild!“ Als die Forscher die erfolgsgekrönte Aluminium-Eisen-Verbindung erstmals herstellten und untersuchten, hatten sie zunächst ganz andere Eigenschaften im Sinn. „Wir waren an den mechanischen Eigenschaften dieser Legierung interes- siert, an Katalyse dachte zunächst nie- mand“, erklärt Heggen. Über 200 Kristalle komplexer Legie- rungen hat das Team bereits gezüchtet und untersucht. Feuerbacher ist davon überzeugt, dass sich darunter noch viele andere Materialien mit ähn- lich faszinierenden Eigenschaf- ten finden werden. So eignen sich einige Kristalle auf- grund ihrer hohen Härte, aber geringen Reibung für Beschichtungen. An- dere wiederum könnten als Wasserstoffspeicher dienen. Und wieder andere könnten genau wie die Alumini- um-Eisen-Verbindung bedeutende Reaktionen ankurbeln. „Das war definitiv kein Einzelfall“, ist Feuer- bacher überzeugt. :: Ethen ist einer der wichtigsten Rohstoffe der chemischen Indus- trie. Der gasförmige Stoff wird aus Erdöl hergestellt und zu etlichen Grundchemikalien wie Ethanol, Anthracen und Chlorethanol wei- terverarbeitet, die wiederum für die Herstellung von Medikamen- ten, Farbstoffen, Pestiziden, Klebstoffen, Lacken und vielem mehr dienen. Etwa drei Viertel des Ethens geht in die Produktion von Kunststoffen wie Polyvinylchlorid (PVC) und vor allem Polyethylen (PE). Aus Letzterem bestehen nicht nur Plastiktüten, sondern auch Folien, Gefrierbeutel, Eimer, Wäschekörbe, Rohre und Kabelisolie- rungen. Eine spezielle Polyethylen-Variante wird sogar für High- tech-Produkte wie Implantate verwendet. Chemisches Multitalent 13

Forschungszentrum Jülich - Forschen in Jülich 3_2012

Pages