Schweizer Team forscht auf ISS an idealem Nanoglas

Auf der Internationalen Raumstation (ISS) werden Schweizer und internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Bälde am Supermaterial Nanoglas forschen. Diese korrosionsfesten Legierungen aus Palladium, Nickel, Kupfer und Phosphor sind hart wie Quarzglas und weisen gleichzeitig eine hohe Elastizität auf. Kleine Einzelstücke lassen sich im 3D-Druck herstellen, grössere sind noch nicht machbar.

Die Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern haben die Proben laut einer Medienmitteilung der Empa vorbereitet und bei der europäischen Raumfahrtagentur ESA zum Weltraumflug angemeldet. Die Speziallegierung liefert die Hightech-Firma PX Group aus La-Chaux-de-Fonds NE. 

Mit im Team sind auch Forscher des in Neuenburg ansässigen PX Group Chair – Laboratory of Thermomechanical Metallurgy an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne und des Instituts für Funktionelle Nanosysteme der Universität Ulm. Letzteres hat für die Schmelztests auf der ISS einen sogenannten Elektromagnetischen Levitator entwickelt, in dem die tropfenförmige Nanoglasprobe schwebt. 

Für die gewünschte Kristallstruktur muss dieses erhitzte Material schockartig abgekühlt werden, bis zu hundertmal schneller als Fensterglas. Im Zentrum für Röntgenanalytik der Empa untersucht dessen Leiterin Antonia Neels seit 15 Jahren Nanoglasproben. Bei ihr werden auch die Proben aus der ISS landen. Doch „je genauer wir die Proben anschauen, desto mehr Fragen tauchen auf“, wird sie zitiert.

Aus den detaillierten Daten des Weltraumflugs wollen die Forschenden eine Computersimulation der Schmelze generieren. Sie soll Auskünfte über geeignete Temperaturen, Viskosität und Oberflächenspannung für die ideale Materialstruktur des metallischen Glases liefern. Daraus soll eine Herstellungsmethode entwickelt werden, mit der dieses begehrte Material in definierter Form produziert werden kann. mm