Kleinste Teilchen wachsen zusammen
Fallturm des Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation
Bild: ZARM, Universität Bremen
Geht das im Weltraum schneller?
Funktionieren Kleber im Weltraum? Allgemeiner gefragt: 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 und überraschende Unterschiede in der Zeitschrift Small publiziert.
Beim Kleben und bei vielen anderen Materialsynthesen klumpen kleine Bestandteile zu Materialien zusammen, sie agglomerieren. Ein Team um INM-Wissenschaftler Professor 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 INM-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: Diesmal transportiert eine Rakete des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) den Versuchsaufbau in eine Höhe von über 250 km. Bei der Rückkehr zur Erde befinden sich die zu untersuchenden Materialien für circa sechs Minuten im freien Fall. Die Partikel haben somit länger Zeit zu agglomerieren und die Forscher können genauer dabei zusehen.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Tobias Kraus
Leiter des Programmbereichs Strukturbildung
Tel.: ++49 (0)681 9300 389
E-Mail: tobias.kraus@leibniz-inm.de
Originalpublikation:
Pyttlik, A., Kuttich, B., Kraus, T., Microgravity Removes Reaction Limits from Nonpolar Nanoparticle Agglomeration. Small 2022, 204621. https://doi.org/10.1002/smll.202204621
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