Mit einem Account für my.chemeurope.com haben Sie immer alles auf einen Blick – und können sich Ihre eigene Website und Ihren individuellen Newsletter konfigurieren.Um alle Funktionen dieser Seite nutzen zu können, aktivieren Sie bitte Cookies in Ihrem Browser.Durch die Kombination von Glaspulver und Graphit lassen sich elektrisch leitfähige und selbsterhitzende Mikroreaktoren oder Tiegel für die chemische und pharmazeutische Industrie realisieren.Glasgegenstände, die im Dunkeln leuchten, Glasbehälter, die aufheizen und abkühlen, oder gläserne Bedienknebel und -schalter, die Viren und Bakterien von selbst beseitigen – all das scheint unserer alltäglichen Erfahrung mit dem, was Glas kann, völlig zu widersprechen.Und doch ist es jetzt in Reichweite.Um solche funktionalisierten und präzisionsgeformten Gläser herzustellen, haben Forschungsteams des Fraunhofer IKTS in Dresden ihre Erfahrungen mit keramischen Prozessen auf die Glasherstellung übertragen.Dank der neuen Formgebungsmöglichkeiten kann Glas bei deutlich niedrigeren Temperaturen verarbeitet und so mit Füllstoffen versetzt werden, die neue Funktionen ermöglichen.Dies eröffnet vielfältige neue Anwendungsfelder in der Luft- und Raumfahrt, der Sicherheitstechnik, dem Fahrzeugbau oder der Labortechnik, für die Glas bisher kaum eine Option war.Je nach eingesetztem Verfahren sind nun ganz unterschiedliche und komplexe Formen und Eigenschaften möglich, die bisher entweder gar nicht realisierbar waren oder aufwendige und teilweise umweltbelastende Nachbearbeitungsschritte erforderten.Dazu gehören eine große Farbpalette, aber auch metallfreie, elektrisch leitfähige, heizende, antibakterielle und nachleuchtende Gläser.Darüber hinaus reduzieren die Glasformgebungsansätze des IKTS in vielen Fällen den Verbrauch von Energie, Arbeitszeit und anderen Ressourcen bei der Herstellung von Glaskomponenten.„Das eröffnet diesem Werkstoff neue Perspektiven“, betont IKTS-Abteilungsleiter Dr. Tassilo Moritz.Glas hat beispielsweise das Potenzial, den massiven Einsatz von Kunststoff für viele kleine Alltagsgegenstände zugunsten nachhaltiger Lösungen einzuschränken: Lässt sich Glas nahezu beliebig färben, formen und funktionalisieren, werden die Kunststoffknöpfe in Bussen, Straßenbahnen oder Aufzügen z B. durch Bedienelemente aus Glas ersetzt werden könnten.Gleiches gilt für Möbelgriffe und -knäufe in Kitas, Seniorenheimen oder Krankenhäusern.„Glas ist noch etwas teurer als Kunststoff“, räumt IKTS-Gruppenleiter Dr. Jochen Schilm ein.„Andererseits ist es langlebiger und hygienischer.Glas versprödet und verkratzt nicht so leicht und hält auch chemischen Einflüssen und UV-Strahlung besser stand.“Hinzu kommt der Designaspekt: ​​„Glas sieht einfach besser aus und fühlt sich auch so an.“Hintergrund: Obwohl die Menschheit seit schätzungsweise 3500 Jahren Glas herstellt und verarbeitet, konnten in der Vergangenheit gewisse Schwächen etablierter Glastechnologien nie vollständig überwunden werden.Beispielsweise lassen sich aus geschmolzenem Glas nur Teile mit abgerundeten Kanten herstellen.Wenn es um präzise und scharfkantige Formen geht, muss das Material aufwändig nachgeschliffen werden.Um Mikrostrukturen zu erzeugen, wie sie beispielsweise in der Labortechnik benötigt werden, müssen Glashersteller oft auf Ätzverfahren mit gefährlicher und umweltschädlicher Flusssäure zurückgreifen.Außerdem ist es sehr schwierig, Löcher in klassisches Glas zu bohren.Um solche Einschränkungen zu überwinden, haben die Dresdner Fraunhofer-Ingenieure mehrere Technologien adaptiert, die bisher typisch für Keramik und Kunststoff waren.Ein Beispiel: Sie fügen einem Glaspulver Graphit hinzu.Auch hier kann recyceltes Glas als Beitrag zur Kreislaufwirtschaft eingesetzt werden.Aus dieser Glas-Graphit-Pulvermischung entsteht ein sogenannter Feedstock, der dann in einer Spritzgießmaschine in ein formgebendes Werkzeug gespritzt wird, das präzise Geometrien und Mikrostrukturen erzeugt.Damit lassen sich unter anderem elektrisch leitfähige und selbsterhitzende Mikroreaktoren aus Glas für die chemische und pharmazeutische Industrie herstellen.Glaspulver kann auch mit Farbpigmenten oder phosphoreszierenden Partikeln kombiniert werden.So entstehen leuchtende Glaskomponenten, die zum Beispiel auch nach einem Stromausfall Fluchtwege in dunkler Umgebung markieren, Zeiger und Displays von Uhren oder Fahrzeug- und Flugzeugarmaturen zum Leuchten bringen oder Schmuck einfach schick schimmern lassen.Für besonders komplexe Bauteile wie Mikromischer nutzen die IKTS-Experten industrielle additive Fertigungstechnologien.Dies kann beispielsweise das sogenannte Küpen-Photopolymerisationsverfahren sein, bei dem das Glaspulver in einen lichthärtbaren Kunststoff eingerührt und nach dem schichtweisen Aufbau zu einem Bauteil mit blauem Licht ausgehärtet wird, vergleichbar mit einem Füllung beim Zahnarzt.Ein weiteres additives Druckverfahren ist das „Multi Material Jetting“.Hier scheidet das System ein mit Glaspartikeln gefülltes flüssiges Wachs in winzigen Tröpfchen ab.Da der durch diese Verfahren entstehende Rohkörper beim anschließenden Sintern, wie man es von keramischen Bauteilen kennt, schrumpft, ist viel Know-how erforderlich, um am Ende exakt die projektierten Bauteilabmessungen zu erreichen.„Für so etwas braucht man ein sehr präzises Sinterregime“, sagt Dr. Jochen Schilm.Und hier haben die Forscher des Fraunhofer IKTS eine besondere Expertise: Sie haben über Jahrzehnte viel Erfahrung mit Sinterprozessen und Funktionalisierungen in Keramiken gesammelt, die sie nun auch auf den Werkstoff Glas übertragen haben.Sie sind derzeit nicht bei my.chemeurope.com angemeldet.Ihre Änderungen werden zwar gespeichert, können aber jederzeit verloren gehen.Mein Hinweis: Hinweis hinzufügen / bearbeitenMeine Merkliste Abbrechen Hinweis speichern40-Millionen-Euro-Nachhaltigkeits-Kerosin-Forschungsprojekt CARE-O-SENE erhält FörderungDas internationale Forschungsprojekt CARE-O-SENE (Catalyst 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