Anzeige
1 Monat GRATIS testen, danach für nur 9,90€/Monat!
Startseite »

Farbüberzug ohne Risse ? dank Nanotechnologie

Astronomie|Physik Technik|Digitales

Farbüberzug ohne Risse ? dank Nanotechnologie
Wenn eine frisch gestrichene Wand trocknet, so bilden sich oftmals Risse in dem im flüssigen Zustand perfekten Farbüberzug aus. Dies hängt damit zusammen, dass die elastische Flüssigkeitshaut während des Trocknens einen Druck auf die Farbschicht ausübt, der oftmals nur durch die Ausbildung von Rissen ausgeglichen werden kann. Wissenschaftler aus Indien haben sich nun dieses Problems angenommen und ein Rezept für die Herstellung von Pigmentpartikeln aufgestellt, bei denen dieses Problem nicht auftritt. Ihre Studie gibt Anhaltspunkte für die Herstellung einer neuer Generation von rissfreien Farbüberzügen.

Um sich dem komplizierten Problem des Trocknens von flüssigen Farbschichten anzunehmen, vereinfachten Mahesh Tirumkudulu und seine Kollegen des Indischen Instituts für Technologie in Mumbai das Problem zunächst zu einem idealisierten System. Dieses bestand aus einer Flüssigkeit, in der nur eine einzige Teilchensorte homogen dispergiert war.

Auf diese Weise konnten die Forscher das Austrocknen der Schicht mit mathematischen Methoden beschreiben. In ihrer Studie berechneten sie so, auf welche Art und Weise der bei diesem Vorgang auftretende Druck auf die Teilchen von deren Größe und Elastizität abhing.

Um Risse zu vermeiden, müssen die Teilchen dem beim Trocknen auftretenden Maximaldruck standhalten können, ohne die Grenze ihres elastischen Verformungsvermögens zu erreichen, so die Forscher. Diese Grenze hängt auf komplizierte Art und Weise nicht nur von den Eigenschaften einzelner Teilchen ab, sondern auch von ihrer Packungsdichte. Somit gelang es, für alle untersuchten Teilchensorten eine maximale Dicke der Farbschicht zu berechnen, unterhalb derer keine Risse auftraten.

Die Forscher untersuchten die Vorhersagungen ihrer Theorie dann mittels Experimenten mit Dispersionen kleiner Kugeln aus Glas und Plastik. Dabei konnten die wesentlichen Grundzüge der Theorie bestätigt werden, so Tirumkudulu. Bevor die Ergebnisse der Studie allerdings praktische Anwendungen finden können, ist noch eine Menge Arbeit nötig. Kommerzielle Farbmischungen enthalten nämlich in der Regel viele verschiedene Teilchensorten, und können somit nicht mit dem einfachen Modell der Forscher beschrieben werden. Dennoch stellt dieses ihnen zu Folge einen ersten Schritt für weitere Forschungen auf diesem Gebiet dar.

Anzeige
Physical Review Letters (Band 98 Artikel 218302) Stefan Maier
Anzeige

Wissenschaftsjournalist Tim Schröder im Gespräch mit Forscherinnen und Forschern zu Fragen, die uns bewegen:

  • Wie kann die Wissenschaft helfen, die Herausforderungen unserer Zeit zu meistern?
  • Was werden die nächsten großen Innovationen?
  • Was gibt es auf der Erde und im Universum noch zu entdecken?

Hören Sie hier die aktuelle Episode:

Dossiers
Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

Schlacht|kreu|zer  〈m. 3; Mar.〉 schwerer Kreuzer

dor|so|ven|tral  auch:  dor|so|vent|ral  〈[–vn–] Adj.; Anat.〉 vom Rücken zum Bauch hin gelegen … mehr

Am|mo|ni|um|ni|trat  auch:  Am|mo|ni|um|nit|rat  〈n. 11; unz.; Chem.〉 farbloses, an feuchter Luft zerfließendes Salz, nach Mischung mit kohlenstoffhaltigen Substanzen erhält man die im Bergbau verwendeten Sicherheitssprengstoffe; … mehr

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige
Anzeige