„Anti-aging“ in metallischen Gläsern
Ultrastabile Variante dieser Werkstoffe zeigt überraschende Eigenschaft.
Metallische Gläser unterliegen derselben natürlichen Entwicklung wie Menschen: sie altern. Im Laufe der Zeit verändern sich ihre Eigenschaften, und zwar immer in dieselbe Richtung. Wissenschaftler der Uni Göttingen und des Europäischen Synchrotrons ESRF in Grenoble haben jetzt in ultrastabilen metallischen Gläsern, einer neuen Klasse von metallischen Gläsern, einen überraschenden Effekt festgestellt: Unter typischen Alterungsbedingungen zeigten die Gläser eine gegensätzliche Entwicklung – ein „Anti-
Abb.: Darstellung der Strukturdynamik eines ultrastabilen metallischen Glases als Zwei-
Metallische Gläser bilden im Gegensatz zu konventionellen Metallen keine geordnete atomare Struktur. Diese strukturelle Unordnung ist maßgeblich für ihr Verhalten und ihre Eigenschaften – sie sind einerseits härter, andererseits aber gleichzeitig elastischer als konventionelle Metalle. Dank dieser Charakteristik ist ein metallisches Glas ein besonders geignetes Material für anspruchsvolle Anwendungen wie beispielsweise medizinische Implantate. Aufgrund der intrinsischen Unordnung ist ihre Struktur allerdings nicht stabil, wodurch sich ihre Eigenschaften spontan ändern – das metallische Glas altert.
„Die Stärke metallischer Gläser ist gleichzeitig ihr Schwachpunkt, was ihre Nutzbarkeit enorm einschränkt“, erklärt Martin Lüttich von der Uni Göttingen. „Das ist ein fundamentales Problem für Anwendungen, in denen die Zuverlässigkeit und Beständigkeit des Materials unerlässlich ist.“ Das Geheimnis ultrastabiler Gläser liegt in ihrer Herstellung: Sie werden auf eine neuartige Weise hergestellt, bei der langsam Atomschicht für Atomschicht aufgetragen wird. Dadurch ergeben sich im Vergleich zu konventionell hergestellten metallischen Gläsern verbesserte mechanische Eigenschaften.
„Da sich beide Gläser auf mikroskopischer Skala ähneln, war die Entdeckung des Anti-
GAU / RK
