Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

In Schwerelosigkeit Metalle geschäumt

19.12.2007
Erfolgreich haben drei Forscher des Berliner Hahn-Meitner-Instituts (HMI) in Schwerelosigkeit untersucht, wie die Erdanziehung die Eigenschaften eines Metallschaums beeinflusst. Sie haben ihre Experimente in einem umgebauten Airbus 300 durchgeführt. Das Flugzeug fliegt auf einer Art Buckelbahn.

Dabei steigt es immer wieder zunächst steil auf, um danach im freien Fall entlang einer Wurfparabel zu fliegen. Während eines solchen Fluges herrscht immer wieder kurzzeitig fast doppelte Erdanziehung, die von einer 20 Sekunden dauernden Phase der Schwerelosigkeit abgelöst wird.

Für ihre Versuche haben die Wissenschaftler ein transportables Labor in der Größe eines Umzugskartons gebaut. Darin: ein Ofen, in dem der Metallschaum erzeugt wird und eine Röntgenanlage, die die Evolution des Schaums festhält. Die mitgebrachten Filme zeigen, was mit dem flüssigen Schaum während des Fluges passiert: bei starker Erdanziehung bildet sich am unteren Rand des Schaums ein großer Tropfen flüssigen Metalls. In Schwerelosigkeit verschwindet der Tropfen sofort - seine Flüssigkeit verteilt sich gleichmäßig über den gesamten Schaum.

Metallschaum soll einer der Werkstoffe der Zukunft werden: leicht und zugleich stabil könnte er im Auto oder Flugzeug helfen, Gewicht zu sparen ohne dass die Sicherheit leidet. Die Herstellung der schaumförmigen Metalle erinnert an Kuchenbacken: man vermischt Metallpulver mit einem Treibmittel, presst die Mischung zusammen und heizt sie auf. Das Metall wird flüssig und das Treibmittel gibt ein Gas frei, welches die Blasen entstehen lässt. Kühlt man das Ganze ab, hat man den fertigen Metallschaum.

Forscher interessieren sich besonders für die Zeit, in der der Schaum noch flüssig ist, denn diese entscheidet über die Eigenschaften des Schaums. Zwei Effekte spielen dabei eine besondere Rolle: Drainage und Koaleszenz. HMI-Forscher Francisco Garcia-Moreno erklärt ihre Bedeutung am Beispiel eines Bierschaums: "Zum einen kann man beobachten, wie das Bier im Schaum nach unten fließt, so dass die Wände der Schaumbläschen immer dünner werden. Das ist Drainage. Zum anderen platzen oft Wände zwischen zwei Bläschen, so dass ein größeres Bläschen entsteht. Das ist Koaleszenz".

Während des Airbus-Fluges hat die Zeit gerade gereicht, die Drainage zu beobachten. Die Filme des wandernden Metalltropfens sind das erste Ergebnis. Eine genaue wissenschaftliche Auswertung wird folgen.

Aber der Flug hatte noch ein weiteres Ziel: die Ausrüstung sollte für ein weiteres spektakuläres Experiment getestet werden, welches im Frühjahr 2008 stattfinden soll. Dann wird die ganze Apparatur im Rahmen der MASER 11-Mission in einer unbemannten Rakete der schwedischen Raumfahrtagentur SSC sechs Minuten in Schwerelosigkeit fliegen. Bei diesem Experiment wird man auch die Koaleszenz untersuchen können. Da die Geräte auf den Raketenflug hin geplant werden müssen, haben die schwedischen Kollegen von Anfang an beim Aufbau und auch während des Parabelfluges im Airbus geholfen. Einmal haben sie es sogar geschafft, die Anlage in einer fünfminütigen Pause zwischen zwei Phasen der Schwerelosigkeit zu reparieren. Sie wissen jetzt, was sie tun müssen, damit ein ähnliches Problem nicht auch in der Rakete entsteht.

Nicht alle Filme, die die Forscher mitgebracht haben, zeigen aufgehende Metallschäume. Garcia-Moreno und seine Kollegen Catalina Jimenez und Manas Mukherjee konnten nämlich auch einige Phasen der Schwerelosigkeit nutzen, um das ungewohnte Gefühl zu genießen und einander beim Schweben und Purzelbäumeschlagen zu filmen.

Der Flug fand im Rahmen eines Projekts der Europäischen Raumfahrtagentur ESA statt und wurde auch von dieser finanziert. Das Flugzeug wird von der französischen Firma Novespace betrieben.

Kirstin Plonka | idw
Weitere Informationen:
http://www.hmi.de/pr/aktuell/parabelflug2.html

Weitere Berichte zu: Erdanziehung Schwerelosigkeit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Tanz mit dem Feind
12.12.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Bose-Einstein-Kondensate können Gravitationswellen derzeit wohl kaum nachweisen
12.12.2018 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: An energy-efficient way to stay warm: Sew high-tech heating patches to your clothes

Personal patches could reduce energy waste in buildings, Rutgers-led study says

What if, instead of turning up the thermostat, you could warm up with high-tech, flexible patches sewn into your clothes - while significantly reducing your...

Im Focus: Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

Wiener Quantenforscher der ÖAW realisierten in Zusammenarbeit mit dem AIT erstmals ein quantenphysikalisch verschlüsseltes Netzwerk zwischen vier aktiven Teilnehmern. Diesen wissenschaftlichen Durchbruch würdigt das Fachjournal „Nature“ nun mit einer Cover-Story.

Alice und Bob bekommen Gesellschaft: Bisher fand quantenkryptographisch verschlüsselte Kommunikation primär zwischen zwei aktiven Teilnehmern, zumeist Alice...

Im Focus: Tödliche Kombination: Medikamenten-Cocktail dreht Krebszellen den Saft ab

Zusammen mit einem Blutdrucksenker hemmt ein häufig verwendetes Diabetes-Medikament gezielt das Krebswachstum – dies haben Forschende am Biozentrum der Universität Basel vor zwei Jahren entdeckt. In einer Folgestudie, die kürzlich in «Cell Reports» veröffentlicht wurde, berichten die Wissenschaftler nun, dass dieser Medikamenten-Cocktail die Energieversorgung von Krebszellen kappt und sie dadurch abtötet.

Das oft verschriebene Diabetes-Medikament Metformin senkt nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern hat auch eine krebshemmende Wirkung. Jedoch ist die gängige...

Im Focus: Lethal combination: Drug cocktail turns off the juice to cancer cells

A widely used diabetes medication combined with an antihypertensive drug specifically inhibits tumor growth – this was discovered by researchers from the University of Basel’s Biozentrum two years ago. In a follow-up study, recently published in “Cell Reports”, the scientists report that this drug cocktail induces cancer cell death by switching off their energy supply.

The widely used anti-diabetes drug metformin not only reduces blood sugar but also has an anti-cancer effect. However, the metformin dose commonly used in the...

Im Focus: New Foldable Drone Flies through Narrow Holes in Rescue Missions

A research team from the University of Zurich has developed a new drone that can retract its propeller arms in flight and make itself small to fit through narrow gaps and holes. This is particularly useful when searching for victims of natural disasters.

Inspecting a damaged building after an earthquake or during a fire is exactly the kind of job that human rescuers would like drones to do for them. A flying...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

ICTM Conference 2019 in Aachen: Digitalisierung als Zukunftstrend für den Turbomaschinenbau

12.12.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

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

Neuer Baustein in der Bildung von Aragonit entdeckt

13.12.2018 | Geowissenschaften

Längere Akku-Laufzeit: Lithium-Ionen-Batterien auf nächste Leistungsstufe gehoben

13.12.2018 | Energie und Elektrotechnik

Wie beeinflussen Vulkane das Klima?

13.12.2018 | Geowissenschaften

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