08.11.2022

Kleben in der Schwerelosigkeit

Kleine Partikel ballen sich ohne Schwerkraft schneller zusammen.

Funktionieren Kleber im Weltraum? Oder ändern sich die Eigenschaften von Materialien, wenn sie sich in Schwere­losigkeit aus flüssigen Vorstufen bilden? Forschende des INM Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken haben untersucht, wie sich die Agglo­meration von Nano­partikeln ohne Schwerkraft verändert.

Abb.: Fallturm des Zentrum für Angewandte Raumfahrt­technologie und...
Abb.: Fallturm des Zentrum für Angewandte Raumfahrt­technologie und Mikro­gravitation in Bremen. (Bild: ZARM, U. Bremen)

Beim Kleben und bei vielen anderen Material­synthesen klumpen kleine Bestandteile zu Materialien zusammen, sie agglomerieren. Ein Team um Tobias Kraus hat untersucht, ob sich die Agglomeration von kleinen Material­bestandteilen im Weltraum ändert. Die Forschenden ließen Nanopartikel bei normaler Schwerkraft und in der Schwerelosigkeit eines Fallturms agglo­merieren. Der Unterschied war deutlich: In Schwerelosigkeit bilden die Partikel schneller größere Klumpen. Das könnte auch bedeuten, dass sich die Eigen­schaften von Materialien verändern, wenn diese im Weltraum hergestellt werden. 

In der 110 Meter langen Röhre des Fallturms standen dem Team nur wenige Sekunden Schwere­losigkeit für ihre Experimente zur Verfügung – zu kurz, um genau zu untersuchen, warum die Partikel sich so anders verhalten. Bald folgen längere Experimente: Dann transportiert eine Rakete des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt den Versuchsaufbau in eine Höhe von mehr als 250 Kilometer. Bei der Rückkehr zur Erde befinden sich die zu unter­suchenden Materialien für etwa sechs Minuten im freien Fall. Die Partikel haben somit länger Zeit zu agglo­merieren und die Forscher können genauer dabei zusehen.

INM / JOL

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