An dem Forschungsprojekt war Dr. Pham Le Nhan beteiligt, der sich auf anorganische Werkstoffe und in der Biotechnologie angewandte Werkstoffe spezialisiert hat. Er hat bereits Zeit in Vietnam mit Forschung und Lehre verbracht.
Infrarot- und Wärmebildtechnik findet in zahlreichen Branchen Anwendung, darunter Verteidigung, Sicherheit und Überwachung, Medizin, Elektrotechnik, Weltraumforschung und autonome Fahrzeugtechnik. Die in dieser Technologie verwendeten Materialien sind jedoch teuer und zunehmend schwerer zu beschaffen. Um kostengünstige Alternativen zu entwickeln, hat ein Team von Chemie- und Physikexperten der Flinders University ein völlig neues Polymermaterial aus Schwefel und Cyclopentadien (C₅H₆) entwickelt. Dieses Hochleistungspolymer zeichnet sich durch seine einzigartige Fähigkeit aus, Infrarotlicht zu transmittieren.
Auf Nachfrage von Thanh Nien erklärte Dr. Nhan, das neue Material basiere auf der Reaktion von Schwefel mit Cyclopentadien. Dabei entstehe ein schwarzer Kunststoff, der für Infrarotlicht hochtransparent sei. „Dieses Licht wird von einer Wärmebildkamera erfasst. Das neue Material ist für vielfältige Anwendungen konzipiert, von der Raumfahrttechnik über militärische Operationen bis hin zur zivilen Industrie und der Luft- und Raumfahrt“, so Dr. Nhan.
Dr. Nhan und Dr. Tonkin (rechts)
Das neue Material lässt sich zu verschiedenen Linsen formen, darunter auch zu solchen, die in Wärmebildkameras zur Bildvergrößerung eingesetzt werden. Die schwarze Farbe trägt außerdem zur Tarnung und zum Schutz der Ausrüstung bei, sodass das Material auch zur Tarnung genutzt werden kann – eine nützliche Eigenschaft bei Verteidigungseinsätzen oder der Wildtierbeobachtung.
In der Fachzeitschrift Advanced Optical Materials erklärte Mitautor Dr. Sam Tonkin von der Flinders University, dass das neue Material „das Potenzial hat, den Einsatz von Wärmebildkameras auf neue Branchen auszuweiten, die bisher durch die hohen Kosten von Germanium- oder Chalkogenlinsen eingeschränkt waren“.
Schwefel wird in der Erdölraffinerieindustrie in Millionen Tonnen produziert, ganz zu schweigen von den Milliarden Tonnen, die in geologischen Lagerstätten vorhanden sind. Auch Cyclopentadien wird aus billigen Rohstoffen gewonnen, die bei der Erdölraffination anfallen. Aktuelle Wärmebildkameras verwenden Germanium, das nur sehr begrenzt verfügbar und daher sehr teuer ist. Manche Germaniumlinsen kosten Tausende von Dollar. Chalkogenlinsen haben ebenfalls Nachteile, wie beispielsweise die Verwendung giftiger Inhaltsstoffe wie Arsen oder Selen.
Das neue Polymermaterial weist weitere Eigenschaften auf, darunter die höchste jemals für einen Kunststoff gemessene Transparenz für langwelliges Infrarotlicht. Der Rohstoff ist zudem kostengünstig: Ein Gramm Linsenmaterial kostet weniger als einen Cent. Darüber hinaus lässt sich das Material schnell in verschiedenste Formen bringen.
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