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.
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
Weitere Infos
- Originalveröffentlichung
A. Pyttlik et al.: Microgravity Removes Reaction Limits from Nonpolar Nanoparticle Agglomeration, Small, online 10. Oktober 2022; DOI: 10.1002/smll.202204621 - Strukturbildung, INM Leibniz-Institut für Neue Materialien, Saarbrücken
