Mit einer Nanobeschichtung aus Nickel lassen sich Metallschäume so verstärken, dass sie wesentlich höhere Belastungen aushalten und einen zehnmal stärkeren Aufprall abfedern können. Für diese Arbeit bekam Anne Jung den Deutschen Studienpreis.
Die Strukturen von menschlichen Knochen sind Vorbild für Metallschäume, die leicht, aber dennoch stabil sind. Sie werden heute in Prototypen von Autos für sparsame Konstruktionen genutzt und auch, um Autofahrer vor einem Aufprall zu schützen. Bisherige Alu-Metallschäume sind jedoch für viele Anwendungen zu weich und instabil. Die Materialforscherin Anne Jung von der Universität des Saarlandes hat sie daher mit einer Nanobeschichtung aus Nickel verstärkt, so dass sie wesentlich höhere Belastungen aushalten und einen zehnmal stärkeren Aufprall abfedern können.
Das zum Patent angemeldete Verfahren eröffnet viele neue Anwendungsfelder. Die Wissenschaftlerin erhält für ihre exzellente Doktorarbeit in der Materialwissenschaft den mit 30 000 Euro dotierten Deutschen Studienpreis, der ihr am 25. November von Bundestagspräsident Norbert Lammert in Berlin verliehen werden wird.
Der neue Hybridschaum besteht aus einem schwammartigen Aluminiumgerüst, das hauchdünn mit Nickel beschichtet wurde. „Dieser Metallschaum kann für tragende Elemente in Autos und Flugzeugen verwendet werden, da er äußerst stabil und sehr leicht ist. Durch das in sich verformbare Grundgerüst schützt er aber auch vor starkem Aufprall, etwa im Auto oder bei Sprengungen, wenn Metallsplitter herumfliegen“, sagt Anne Jung. Sie kann sich auch Anwendungen in der Architektur vorstellen, etwa für schalldämmende Deckenverkleidungen oder für die elektromagnetische Abschirmung. „Bisher wurden Metallschäume noch nicht breit eingesetzt, weil sie teurer als vergleichbare Materialien sind und oft nicht die gewünschte Stabilität aufweisen. Der Hybridschaum eröffnet hier viele neue Möglichkeiten“, erklärt Anne Jung.
Sie hatte bei ihrer Doktorarbeit die Natur vor Augen, die auf raffinierte Weise hohe Lasten stabilisiert. „Ein Dinosaurierknochen besteht aus einer schwammartigen Substanz, die zugleich stabil und elastisch ist, so dass sie das tonnenschwere Gewicht des Tieres aushalten konnte“, nennt die Materialforscherin als Beispiel. Nach diesem Vorbild aus der Natur könne auch die Industrie viele Produkte noch leichter und elastischer gestalten. Wie der Hybrid-Metallschaum zeige, gelinge dies sogar, wenn harte, metallische Werkstoffe die Ausgangsbasis sind.
Weitere Informationen: www.ltm.uni-saarland.de www.studienpreis.de
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