In Schwerelosigkeit Metalle geschäumt


Für ihre Versuche in einem Airbus, der durch eine bestimmte Flugbahn doppelte Erdanziehung und Schwerelosigkeit im Wechsel erzeugt, haben 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.

COMPAMED.de; Quelle: Hahn-Meitner-Institut Berlin GmbH