Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forschen in der Schwerelosigkeit

13.07.2011
Exakt 22 Sekunden Zeit hatten Jonathan Kollmer und seine Kollegen vom Lehrstuhl für Multiscale Simulation of Particulate Systems der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).

22 Sekunden bei annähernder Schwerelosigkeit, sogenannter Mikrogravitation, in denen er und ein Forscherteam um Prof. Dr. Thorsten Pöschel Experimente durchführten, um granulare Dämpfer weiterzuentwickeln. Granulare Dämpfer sind einfach herzustellen, praktisch wartungsfrei und bei verschiedenen Temperaturen funktionsfähig. Damit eignen sie sich nicht nur für einen Einsatz in der Raumfahrt oder in Flugzeugturbinen, sondern auch im Alltag, zum Beispiel, um die Vibrationen von Zahnarztbohrern zu mindern.

Das größte fliegende Labor der Welt

Der Airbus A300 Zero-G, mit dem die Parabelflüge durchgeführt werden, gilt als das größte fliegende Labor der Welt. Es startet von Bordeaux in Frankreich und fliegt über den Atlantik, bei schlechtem Wetter auch über Korsika. Für die Experimente stehen insgesamt drei Flugtage mit etwa 30 Minuten Schwerelosigkeit zur Verfügung. Neben den Wissenschaftlern der FAU nehmen Forscher zahlreicher weiterer Universitäten an den Parabelflügen teil.

Das Experiment

Ziel von Jonathan Kollmer und seinen Kollegen ist, ein neues Modell für granulare Dämpfer zu entwickeln. In dieser Art von Dämpfern befinden sich viele kleine Partikel, die die Energie, die bei mechanischen Stößen entsteht, absorbieren und somit Erschütterungen verringern.

Das Erlanger Experiment besteht aus zwei Teilversuchen. Für beide hat das Team Kunststoffbehälter mit kleinen Kügelchen gefüllt, deren Bewegungsverhalten während der kurzen Phase der Mikrogravitation gemessen wird. „Wenn die Partikel in den Behältern nahezu schwerelos sind, fallen bei unseren Messungen störende Einflüsse weg“, erklärt Jonathan Kollmer den Grund, warum er das Experiment während eines Parabelflugs und nicht in einem herkömmlichen Labor durchführt.

„In einem der beiden Teilexperimente wurde der Behälter mit den Kügelchen, angetrieben von einem Motor, permanent geschüttelt. Im anderen Teilexperiment haben wir den Behälter auf einer Feder montiert und diese langsam ausschwingen lassen“, beschreibt Kollmer den Versuchsaufbau. Außerdem variierten er und seine Kollegen während der Parabelflüge sowohl die granularen Stoffe, zum Beispiel Glas und Metall, als auch die Füllmenge der Behälter. Während der Phase der Mikrogravitation nahm das Team der FAU mit einer Hochgeschwindigkeitskamera die Bewegungsmuster der Kügelchen auf.

Um während der extrem kurzen Zeitspanne optimale Ergebnisse zu gewährleisten, arbeitete das sechsköpfige Team des Lehrstuhls für Multiscale Simulation of Particulate Systems zusammen: Neben dem Auswechseln von Proben mussten Messparameter eingestellt sowie Kameras, Motor und Datenaufzeichnung gestartet werden. Mit Fabian Zimber hatte auch ein Student der FAU die Möglichkeit, am Parabelflug teilzunehmen.

Weitere Informationen für die Medien:

Jonathan Kollmer
Tel.: 09131/85-20832
jonathan.kollmer@cbi.uni-erlangen.de
Ergebnisse
Das Resultat waren Aufzeichnungen verschiedener Bewegungsmuster, aus denen die Erlanger Rückschlüsse ziehen können, wie in Zukunft granulare Dämpfer noch effizienter gebaut werden könnten. Ihre Ergebnisse präsentieren sie in mehreren wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Fachvorträgen.

„In einem weiteren Schritt müssen wir nun testen, wie sich unsere Erkenntnisse in der Praxis auf dem Boden umsetzen lassen“, skizziert Kollmer die Pläne für die Zukunft. Zusätzlich sind Experimente geplant, in denen die Auswirkungen viskoser, also zäher Flüssigkeiten auf die Effizienz der granularen Dämpfer getestet werden sollen.

Der Lehrstuhl für Multiscale Simulation of Particulate Systems entstand im Rahmen der Exzellenzinitiative an der FAU und ist Teil des Exzellenzclusters Engineering of Advanced Materials.

Dr. Pascale Anja Dannenberg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-erlangen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Bildung Wissenschaft:

nachricht Neues Computerprogramm hilft bei Lese-Rechtschreibschwierigkeiten
13.11.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Schulraum in Stuttgart mit VLC-Technologie vom Fraunhofer HHI eröffnet
03.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Bildung Wissenschaft >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte