Materialforschende der ETH Zürich haben einen neuen Verbundstoff geschaffen, der zwei unvereinbare Eigenschaften vereint.

Das dämpfende und dennoch steife Laminat wurde zum Testen auch fallen gelassen. Foto: Michel Büchel / ETH Zürich

Die Forschende haben basierend auf Simulationen eine neue Klasse von Verbundmaterialien entwickelt, die steif und trotzdem stark dämpfend sind – Eigenschaften, die sich eigentlich gegenseitig ausschließen. Die neuartigen Werkstoffe bestehen aus mehreren Lagen eines steifen Materials, die durch ultradünne gummiartige Polymerschichten miteinander verbunden sind. Für die ersten Prototypen wurden Glas- und Siliziumplatten von lediglich 0,2 bis 0,3 Millimeter Dicke verwendet. Die gummiartigen Polymerschichten zwischen den Platten messen sogar nur wenige hundert Nanometer.

Tests haben aufgezeigt, dass diese neuen Verbundmaterialien tatsächlich die erhofften Eigenschaften aufweisen. Basis der Prototypen waren Berechnungen, die zeigten, dass die gewünschten Materialeigenschaften nur dann erreicht werden, wenn die Schichtdicken in einem bestimmten Verhältnis zueinanderstehen. Das neue Material könnte in vielen Anwendungen zum Zuge kommen, angefangen bei Fensterglas, Maschinengehäusen oder in Autoteilen, von der Luft- und Raumfahrt bis hin zur Sensorik, wo vibrationsfreie Materialien sehr gefragt sind. (cst)

ETH Zürich 

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