Werkstoffe


Schachbrett mit umherliegenden Figuren in verschiedenen Farben und Positionen.Foto: Randy Fath/Unsplash

Wichtige Eigenschaften in Werkstoffe wie Graphen oder Supraleitern beruhen darauf, dass viele Elektronen miteinander in Wechselwirkung stehen. Wann trägt ein Elektron zur Bindung bei und wann zur Leitung? Diese Frage untersuchte eine internationale Forschungsgruppe mit einer Modellverbindung. Denn nicht nur im Unterricht sind Prinzipien erwünscht, die Prognosen für das Verhalten der Elektronen zwischen lokaler Bindung oder einem Beitrag zur Leitfähigkeit erlauben.

von Sylvia Feil

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Kleine Flocken von acht kondensierten Kohlenstoffringen, deren Außenkante mit Wasserstoff gesättigt ist, auf einer Kupferoberfläche.Grafik: © Uni Graz/Puschnig
Molekülorbitale in der analytischen Chemie

Reaktionsverlauf der Graphen-Synthese sichtbar machen

Die Erwartungen an den Werkstoff Graphen sind hoch. Zu dem Wissen, wie er entsteht, kam nun ein neues Puzzlestück hinzu. Eine noch junge Methode macht die Orbitale in Molekülen sichtbar und hilft so dabei, Zwischenprodukte aufzuklären. Ein Zwischenprodukt der Graphen-Synthese an einer Kupferoberfläche ist das sogenannte Nanographen, bei dem es sich um Bisanthene handelt.

von Sylvia Feil

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Glaskeramik-Schmelze fließt in Graphitform.Foto: © Piotr Banczerowski/Fraunhofer-Gesellschaft
Anwendungsforschung Glaskeramik

Glaskeramik als Material für Zahnersatz

Haushaltglas ist spröde, Ceranfelder hingegen sind kratzfest und hart – Glas ist ein alltäglicher Werkstoff, der je nach Zusammensetzung ganz andere Eigenschaften haben kann. Für Zahnkronen wird seit Kurzem eine neue Glaskeramik als Verbundwerkstoff verwendet, deren Glasanteil erhöht wurde und sie so fester macht.

von Sylvia Feil

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Animation des Spinnenproteins bevor die Spinnlösung in den Spinnkanal kommtFoto: Hannes Neuweiler/Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Wechselwirkungen beeinflussen Materialeigenschaften

Spinnenseide: Proteine organisieren sich selbst

Haben Spinnen eine Schraube locker? Nicht im Wortsinne, doch Teile ihres Spinnfadens wickeln sich zu Schrauben auf, die sich bei Zugspannung wieder entfalten. Diesen Mechanismus untersuchten Forscher und beantworteten so einen Teil der Frage, weshalb Spinnenseide derart dehnbar ist. Ihr Ziel ist, künftig die Eigenschaften von künstlicher Spinnenseide noch naturgetreuer nachzubilden.

von Sylvia Feil

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