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Faszination Technik Mit schlauem Rost Materie zum Sprechen bringen

Quelle: Fraunhofer ISC 1 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut für Silicatforschung
SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH
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In unserer Rubrik „Faszination Technik“ stellen wir Konstrukteuren jede Woche beeindruckende Projekte aus Forschung und Entwicklung vor. Heute: wie intelligente magnetische Eisenoxidpartikel einen Einblick in die Historie eines Materials gewähren können.

Rost kann auch seine guten Seiten haben. Richtig präpariert und eingesetzt kann er sogar Materialien zum „sprechen“ bringen. (Bild: mvdesign - stock.adobe.com)
Rost kann auch seine guten Seiten haben. Richtig präpariert und eingesetzt kann er sogar Materialien zum „sprechen“ bringen.
(Bild: mvdesign - stock.adobe.com)

Was wäre, wenn Materialien über die erfahrenen Temperaturen, die Feuchte, chemischen Einflüsse oder mechanischen Stress berichten könnten? Die Produktqualität und die Wartung könnte davon massiv profitieren. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC haben nun mit der Erforschung einer Methode begonnen, die das ermöglichen soll. Laut einer Mitteilung soll intelligenter Rost dabei helfen.

„Wenn Materialien in die Lage versetzt werden, über ihre Geschichte zu berichten, wird dies wesentlich dazu beitragen, die Produktsicherheit und -zuverlässigkeit zu gewährleisten“, sagt Karl Mandel, Professor für Anorganische Chemie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen und Leiter der Gruppe Partikeltechnologie am Fraunhofer ISC. Dies würde laut dem Forscher auch eine vorausschauende Wartung ermöglichen, komplexe Recycling-Zustände von Materialien transparent machen und eine autonome, robotergesteuerte, widerstandsfähige Fertigung ermöglichen.

Veränderte Struktur als Indikator

Gelingen soll dies mithilfe intelligenter magnetischer Partikel, die größtenteils auf Eisenoxid basieren. Daher kommt auch der Projektname „Smart Rust“. Diese Partikel werden dann in die entsprechenden Materialien integriert. Die Forscher gehen davon aus, dass dann ein auslösendes Ereignis die magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Nanopartikeln innerhalb der einzelnen Suprapartikel verändert. „Die Idee ist, dass diese magnetische Wechselwirkungsinformation schnell, einfach, zerstörungsfrei und aus dem Inneren eines Materials heraus ausgelesen werden kann“, so Mandel. Dies könne dann Rückschlüsse erlauben, welchen Bedingungen das Material ausgesetzt wurde.

Es ist nicht das erste Forschungsprojekt, in dem sich Wissenschaftler die Eigenschaften von Rost zunutze machen. Mit speziell beschichteten Eisenoxid-Nanopartikeln können zum Beispiel auch Gewässer von Schadstoffen wie Rohöl, Glyphosat, Mikroplastik und Hormonen befreit werden.

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