„Stoffe“ für Raumfahrt: Höhenflug der Forschung

Haben Sie als Kind davon geträumt, durch die unendlichen Weiten des Weltalls zu fliegen? In der Raumfahrt werden spezielle Stoffe, so genannte Isolierschichten, gebraucht. Polyimide können solche Schichten sein. Das Problem: Diese bringt man nur schwer in die passende Form. Die Lösung haben die preisgekrönte Forscherin Miriam Unterlass und ihr Team entwickelt.

„Sie werden gebraucht, um etwa Kurzschlüsse zu verhindern“, erklärt Miriam Unterlass, Forscherin im Bereich Materialchemie an der Technischen Uni (TU) Wien, das Anwendungsgebiet von Isolierschichten in der Raumfahrt. „In einem elektronischen Bauteil finden sich Bauelemente, die Strom leiten. Die Ströme sollen sich nicht treffen.“ In der Raumfahrt werden diese Schichten (Polyimide) auch oftmals dafür verwendet, „Satelliten außen zu beschichten“, erläutert die Forscherin: „Denn zusätzlich zu den isolierenden Eigenschaften sind sie resistent (Anm.: „abwehrend“) gegenüber Strahlung. Im Weltraum gibt es sehr viel Strahlung. Davor möchte man jegliches Luftfahrzeug schützen.“ – Die Schichten bringt man jedoch schwer in die richtige Form. Die Lösung: „Eckige Teilchen“ (Partikel). Unterlass: „Generell ist es sehr schwierig, aus einem Kunststoff kleine eckige Teilchen herzustellen. Was wir kürzlich zeigen konnten, ist, dass man die Stab-Moleküle, aus denen wir Polyimide herstellen, anordnen kann.“ Dadurch entstehen Kristalle. „Wenn wir diese Kristalle warm machen, findet die Umwandlung ins Polyimid statt und die Form wird beibehalten“, so Unterlass. (Anm.: Um isolierende, dämmende Schichten („Thermo-Isolation“), geht es auch beim Kommunikations-Satelliten-Projekt „Iridium“ im All. Über dieses soll ein besseres Handynetz aufgebaut werden. Eine Wiener Firma hat Bauteile für Satelliten gefertigt, die für dieses Projekt verwendet werden. Konkret geht es um Folien, mit denen die Satelliten ausgestattet werden, um sie in Bezug auf die extremen Temperaturen zwischen – 200 und plus 200 Grad zu dämmen. – Das europäische Satellitensystem Galileo ist ebenfalls in aller Munde. Mit Hilfe dieses Systems ist es etwa möglich, Menschen, die sich in den Bergen verirrt haben, zu finden, wenn diese einen Notruf über Galileo absetzen. -Und auch der kürzliche 75. Geburtstag von Physik-Genie Stephen Hawkings, der die Fachwelt mit seinen Theorien zum Ursprung des Kosmos und monströsen großen Löchern begeistert, sorgte für viel mediale Beachtung.)

Mit der Europäischen Weltraumbehörde (ESA) arbeiten Unterlass und ihr Team bereits an einem spannenden Projekt. Zu viel darf sie darüber nicht erzählen, sie merkt aber an: „Es geht um Temperaturbeständigkeit.“ (Apropos ESA: An der Technischen Uni Graz werden StartUps, die im Weltraumbereich tätig sind, von der Europäischen Weltraumbehörde bei ihren Ideen unterstützt.) – Generell wird an der TU Wien viel geforscht. Kürzlich wurden neue Erkenntnisse zu Quantensprüngen und zum Nano-Gold gemeldet (hochreines Gold; mit Hilfe eines neuen Verfahrens kann Gold für elektronische Kontakte hergestellt werden, das eine 250.000-mal so gute Leitungsfähigkeit hat). Miriam Unterlass, die mit dem Anton-Paar-Nachwuchspreis ausgezeichnet wurde, forscht wiederum auch an Hochleistungskunststoffen, konkret einer neuen Herstellungsart dieser Kunststoffe in heißem Wasser. Was diese Herstellungsart mit Gesteinsbildungs-Prozessen zu tun hat, erfahren Sie in der Sendung.

Wie schusssichere Westen funktionieren und sich die Forscherin bei der großen „Elementarteilchen“-Challenge schlägt – dabei geht es um das Bauen eines Turmes mit speziellen Bauklötzen -, ist ebenfalls in der Sendung zu hören. Außerdem: Der Talk mit Star-Moderator Andreas Jäger, dem früheren Ö3-Meterologen, der die neue ORFIII-Wissenschaftssendung „Quantensprung“ präsentiert. Welche Gäste ihm bisher besonders in Erinnerung geblieben sind, verrät er im „Wissenschaftsradio“. Zudem gibt er einen spannenden Einblick hinter die Kulissen.

Der Podcast zum Nachhören:

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