Der Zwilling dieser Probe befindet sich auf der Aussenseite der ISS als Teil des SESAME-Experiments. Bild: Empa
Dübendorf ZH/Lausanne/La Chaux-de-Fonds NE - Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) und die Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne untersuchen unter Leitung von Antonia Neels auf der Internationalen Raumstation (ISS) metallische Gläser. Als Industriepartnerin ist die PX Group beteiligt.
(CONNECT) Die Empa führt im Rahmen des Projekts THERMOPROP der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) auf der ISS mehrere Versuche mit metallischen Gläsern durch. Neben Forschenden der Empa und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne ist laut einer Mitteilung der Empa mit der PX Group auch ein Industriepartner an Bord. Das Unternehmen aus La Chaux-de-Fonds stellt metallische Gläser für die Uhrenindustrie her, die diese harten, biegsamen Materialien für präzise Mechanismen und robuste Gehäuse verwendet.
Diese Gläser entstehen durch das besonders rasche Abkühlen von Metallen. Sie sind hart wie Quarzglas und ihre glatte Oberfläche ist besonders widerstandsfähig gegen Kratzer und Korrosion. Gleichzeitig sind sie aber auch elastisch. Das, so die Empa, macht sie zu einem begehrten Material für Anwendungen in der Medizin und der Weltraumtechnologie.
Noch bessere Herstellungsprozesse benötigen ein genaueres Verständnis der physikalischen Eigenschaften. Deshalb untersucht das Team unter der Ägide von Prof. Dr. Antonia Neels die physikalischen Eigenschaften von metallischen Gläsern in ihrer flüssigen Form. Dies ist nur unter Ausschaltung der Erdanziehungskraft möglich, weil die Gravitation die runden Tröpfchen verformen und dadurch die Messungen verfälschen würde. An der Empa leitet Neels das Zentrum für Röntgenanalytik und bei der ESA das THERMOPROP-Projekt.
Die Wissenschaftlerin betont die konkrete Anwendbarkeit dieser Forschung: „Die Daten aus den Versuchen auf der ISS fliessen in Computersimulationen ein, mit denen sich wiederum industrielle Prozesse entwickeln und optimieren lassen. Unser Partner konnte unsere Erkenntnisse aus dem Projekt bereits in verbesserte Herstellungsprozesse einfliessen lassen.“
Doch auch in Raumschiffen und Satelliten findet dieses Wissen Eingang. In einem zweiten Projekt mit der ESA namens SESAME wurden an der Aussenseite des europäischen Labormoduls Columbus Materialproben den rauen Bedingungen im Weltall ausgesetzt. „Wir wollen wissen, ob ein längerer Aufenthalt unter Weltraumbedingungen die Struktur des Materials verändert. Denn die Struktur definiert die Materialeigenschaften“, so Damien Terebenec, der mit Neels an der Empa an metallischen Gläsern forscht. Beide Versuche werden wohl bis zum Ende der ISS im Jahr 2030 laufen. Die Projekte werden im Rahmen des Programme de Développement d'Expériences Scientifiques (PRODEX) der ESA durchgeführt und auch vom Swiss Space Office unterstützt. ce/mm
