{"id":18814,"date":"2020-01-29T08:52:00","date_gmt":"2020-01-29T07:52:00","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=18814"},"modified":"2020-01-28T14:58:58","modified_gmt":"2020-01-28T13:58:58","slug":"leicht-stark-und-zaeh-forscher-der-universitaet-bayreuth-entdecken-einzigartige-polymerfasern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=18814","title":{"rendered":"Leicht, stark und z\u00e4h: Forscher der Universit\u00e4t Bayreuth entdecken einzigartige Polymerfasern"},"content":{"rendered":"
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Extrem belastbar und zugfest, und dabei z\u00e4h und federleicht \u2013 Materialien mit dieser au\u00dfergew\u00f6hnlichen Kombination von Eigenschaften werden in vielen Industriebranchen sowie in der Medizin dringend ben\u00f6tigt und sind ebenso f\u00fcr die wissenschaftliche Forschung von gro\u00dfem Interesse. Polymerfasern mit eben diesen Eigenschaften hat jetzt ein Forschungsteam der Universit\u00e4t Bayreuth entwickelt. Gemeinsam mit Partnern in Deutschland, China und der Schweiz wurden die Polymerfasern charakterisiert. In der Zeitschrift Science<\/em> stellen die Wissenschaftler ihre Ergebnisse vor.<\/strong><\/p>\n<\/section>\n

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Elektrospinnen einer multifibrillaren Polyacrylnitrilfaser. \u00a9 Universit\u00e4t Bayreuth \/ J\u00fcrgen Rennecke.<\/p>\n<\/div>\n

\u201eDie von uns entdeckten Fasern k\u00f6nnen mit High-Tech-Verfahren, die in der Industrie bereits etabliert sind, leicht hergestellt werden \u2013 und zwar auf der Basis von Polymeren, die weltweit gut verf\u00fcgbar sind. Eine einzelne Faser ist so d\u00fcnn wie ein menschliches Haar, wiegt weniger als eine Fruchtfliege und ist dennoch sehr stark: Sie kann ein Gewicht von 30 Gramm heben, ohne zu rei\u00dfen. Dies entspricht etwa dem 150.000-fachen Gewicht einer Fruchtfliege. Bei Experimenten mit der hohen Zugfestigkeit dieser Fasern wird ihre au\u00dferordentliche Z\u00e4higkeit sichtbar. Dies bedeutet, dass jede einzelne Faser viel Energie aufnehmen kann\u201c, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Andreas Greiner, Inhaber des Lehrstuhls f\u00fcr Makromolekulare Chemie II an der Universit\u00e4t Bayreuth, der die Forschungsarbeiten geleitet hat. Ebenfalls beteiligt waren Forscher am Forschungszentrum J\u00fclich, an der Martin-Luther-Universit\u00e4t Halle-Wittenberg, am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, an der RWTH Aachen, der Jiangxi Normal University, Nanchang, und der ETH Z\u00fcrich.<\/p>\n<\/section>\n

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Dreidimensionale Phasenkontrast-Bildgebung einer multifibrillaren Polyacrylnitrilfaser. \u00a9 MLU \/ Juliana Martins.<\/p>\n<\/div>\n

Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften eignen sich die Polymerfasern hervorragend f\u00fcr technische Bauteile, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Sie erm\u00f6glichen innovative Anwendungen auf den verschiedensten Gebieten, beispielsweise in der Textilindustrie oder der Medizintechnik, im Automobilbau oder in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Zudem sind die Polymerfasern gut recycelbar.<\/p>\n

\u201eWir sind sicher, dass wir mit unseren Forschungsergebnissen das Tor zu einer neuen zukunftsweisenden Materialklasse weit aufgesto\u00dfen haben. Praktische Anwendungen seitens der Industrie sind schon in naher Zukunft zu erwarten. In den Polymerwissenschaften werden unsere Fasern wertvolle Dienste bei der weiteren Erforschung und Entwicklung hochleistungsf\u00e4higer Funktionsmaterialien leisten k\u00f6nnen\u201c, sagt Greiner.<\/p>\n

Die chemische Basis dieser vielversprechenden Fasern ist Polyacrylnitril. Eine einzige Faser, die einen Durchmesser von rund 40.000 Nanometern hat, besteht wiederum aus bis zu 4.000 ultrad\u00fcnnen Fibrillen. Diese Fibrillen werden durch geringe Mengen eines Zusatzstoffes verkn\u00fcpft. Dreidimensionale R\u00f6ntgenbilder zeigen, dass die Fibrillen innerhalb der Faser fast ausnahmslos in der gleichen L\u00e4ngsrichtung angeordnet sind.<\/p>\n<\/section>\n

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Verstreckung einer multifibrillaren Polyacrylnitrilfaser. \u00a9 Universit\u00e4t Bayreuth \/ J\u00fcrgen Rennecke.<\/p>\n<\/div>\n

\u201eWir haben diese Polymerfasern in einem Labor f\u00fcr Elektrospinnen an der Universit\u00e4t Bayreuth pr\u00e4pariert und umfassend auf ihre Eigenschaften und Verhaltensweisen hin getestet. Die einzigartige Festigkeit in Kombination mit hoher Z\u00e4higkeit hat uns dabei immer wieder fasziniert\u201c, berichtet die Bayreuther Polymerwissenschaftlerin Prof. Dr. Seema Agarwal.<\/p>\n

Erstautor der in \u201eScience\u201c ver\u00f6ffentlichten Studie ist der Bayreuther Chemie-Doktorand Xiaojian Liao. \u201eEs freut mich sehr, dass ich im Rahmen meiner Doktorarbeit zu diesem materialwissenschaftlichen Forschungserfolg beitragen konnte. Die intensiven interdisziplin\u00e4ren Kontakte zwischen Chemie, Physik und Materialwissenschaften auf dem Bayreuther Campus haben mir in den letzten Jahren wichtige Anregungen gegeben\u201c, sagt Liao.<\/p>\n<\/section>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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