Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hochfeste und defektresistente Gläser

19.01.2016

DFG unterstützt Forschungsschwerpunkt über ultrafeste Gläser für weitere drei Jahre

Moderne Gläser finden sich heute als Schlüsselkomponente in nahezu allen Technologiefeldern – wenngleich oft kaum als solche wahrgenommen.


Der Sprecher des gerade verlängerten Schwerpunktprogramms Prof. Dr.-Ing Lothar Wondraczek (r.) und Doktorand René Limbach in einem Labor der Universität Jena; im Vordergrund ein Atommodell von Glas.

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

Diese besondere Rolle beruht meist auf der optischen Transparenz sowie der Möglichkeit, Gläser praktisch universell in einer Vielzahl möglicher Formen herzustellen – seien es optische Fasern oder Glasfasern in Verbundwerkstoffen, z. B. für die Flügel von Windkrafträdern, Glasscheiben im Automobil oder in der Architektur, dünne Gläser auf Mobiltelefonen oder größeren berührungsempfindlichen Displays, oder sogar hochflexible Gläser für rollbare Solarmodule.

Das derzeit größte Problem stellt jedoch die leichte Zerbrechlichkeit oder zumindest die Anfälligkeit gegen Beschädigungen, zum Beispiel durch Kratzen oder einfach Herunterfallen, dar.

Diesen Nachteil zu überwinden, ist das Ziel des Schwerpunktprogramms (SPP) 1594 „Topologisches Design ultrafester Gläser“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Das von Prof. Dr. Lothar Wondraczek von der Universität Jena koordinierte Programm hat in seiner ersten Projektphase so relevante Forschungsergebnisse vorlegen können, dass es von der DFG auch in den kommenden drei Jahren gefördert wird.

Etwa fünf Millionen Euro stellt die DFG den bundesweit 20 beteiligten Arbeitsgruppen dafür ab 2016 zur Verfügung. Über eine Million Euro gehen davon an die Jenaer Universität, wo u. a. vier Doktorandenstellen am Otto-Schott-Institut für Materialforschung in den Arbeitsgruppen von Prof. Wondraczek und seiner Kollegin, Junior-Professorin Dr. Delia S. Brauer, gefördert werden.

Ordnung in der Unordnung finden

Seit 2012 wird im Schwerpunktprogramm an der Verbesserung der mechanischen Widerstandsfähigkeit von Glaswerkstoffen gearbeitet. „Aufgrund geringer Widerstandsfähigkeit vor allem gegen Oberflächenschädigungen können die einzigartigen mechanischen Eigenschaften von Glas bisher noch nicht optimal genutzt werden“, erläutert Prof. Wondraczek, der auch Sprecher des SPP-Programmkomitees ist.

„Die große Frage ist also, wie durch eine verbesserte Kenntnis des molekularen Aufbaus von Glaswerkstoffen Strategien entworfen werden können, die Bildung solcher Schädigungen bereits in ihren Anfangsstadien zu vermeiden.“ Im Forschungsnetzwerk werden neben den klassischen anorganischen Oxidgläsern insbesondere metallische Gläser betrachtet.

Das verbindende und gleichzeitig herausfordernde Element liegt in der atomaren Struktur der Gläser, welche im Gegensatz zu kristallinen Materialien keine Ordnung aufweist. Es gilt also, Ordnung in der Unordnung zu finden. So konnten die Jenaer Materialforscher u. a. bereits deutlich defektresistentere Gläser mit einer höheren Kratzfestigkeit entwickeln, die beispielsweise für Touch-Displays geeignet sein könnten, nennt Lothar Wondraczek ein Beispiel aus der ersten Projektphase.

In Zukunft sollen in Jena auch weiterhin vor allem die klassischen Glastypen mit ihrer großen technologischen wie auch wirtschaftlichen Bedeutung weiterentwickelt werden. Wondraczek nennt u. a. ultradünne Gläser mit einer Dicke von weniger als 100 Mikrometer (µm), die rollbar sein sollen und sich etwa in flexiblen Displays verwenden lassen könnten. Auch innovative Flachgläser und Faser-Materialien stehen auf der Wunschliste der Jenaer Forscher. „Das Schwerpunktprogramm mit seinen vielfältigen Maßnahmen ist eine ideale Basis, um die Forschungsziele zu erreichen“, unterstreicht Prof. Wondraczek.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing Lothar Wondraczek
Otto-Schott-Institut für Materialforschung der Universität Jena
Fraunhoferstr. 6
07743 Jena
Tel.: 03641 / 948500
E-Mail: lothar.wondraczek[at]uni-jena.de

Weitere Informationen:

http://www.spp1594.uni-jena.de

Axel Burchardt | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion
05.08.2020 | INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena

nachricht TU Graz Forschende modellieren Nanopartikel nach Maß
30.07.2020 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein-Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im...

Im Focus: ScanCut project completed: laser cutting enables more intricate plug connector designs

Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT have come up with a striking new addition to contact stamping technologies in the ERDF research project ScanCut. In collaboration with industry partners from North Rhine-Westphalia, the Aachen-based team of researchers developed a hybrid manufacturing process for the laser cutting of thin-walled metal strips. This new process makes it possible to fabricate even the tiniest details of contact parts in an eco-friendly, high-precision and efficient manner.

Plug connectors are tiny and, at first glance, unremarkable – yet modern vehicles would be unable to function without them. Several thousand plug connectors...

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstage 2020 – digital

06.08.2020 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der Türsteher im Gehirn

06.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kognitive Energiesysteme: Neues Kompetenzzentrum sucht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft

06.08.2020 | Energie und Elektrotechnik

Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

06.08.2020 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics