Durch Mikroskopie zu neuen Materialien

Der Vorstoß in die Nanowelt liefert Ideen für die Herstellung faszinierender Werkstoffe.

Mit modernen bildgebenden Verfahren werden tiefe Einblicke in die
physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften von Materialien
möglich. Revolutionäre Methoden der mikroskopischen Analytik
tragen mit zu einer dynamischen Entwicklung der Materialwissenschaften
bei. Neue Mikroskope gestatten nicht nur das Sehen und
Begreifen von Oberflächenstrukturen und Materialfunktionen auf der
atomaren Ebene, sondern auch deren gezielte Veränderung.

Schematische Darstellung einer Glaskugel (links) und einer scharfen Silizium-Spitze (rechts) auf einem Federbalken vor dem Eindrücken der PNIPAAm-Hydrogel-Oberfläche. Die Bilder sind Fotomontagen auf der Basis von skalierten FESEM-Aufnahmen.

„Höherer Tragekomfort und verbesserte Handhabung“ verspricht die aktuelle Kontaktlinsenwerbung.
In der Forschung wird weiter an der Verbesserung der Materialeigenschaften gearbeitet.
Ein neuer Werkstoff soll neben Eigenschaften wie hohe Sauerstoffdurchlässigkeit, optische Isotropie, hohe Formstabilität und Biokompatibilität auch antibakteriell, proteinabweisend und färbbar sein, er sollte darüber hinaus in den vorhandenen Fertigungsanlagen produzierbar und natürlich günstiger in der Herstellung sein. Die Kontaktlinsenforschung veranschaulicht exemplarisch die Fülle verschiedener Anforderungen an das Design moderner Hochtechnologie- Werkstoffe: neben den physikalischen, chemischen und biologischen Materialeigenschaften spielen verfahrenstechnische und wirtschaftliche Gesichtspunkte eine große Rolle.
Ob es um Kontaktlinsen geht oder um Titanimplantate, reibungsmindernde Beschichtungen in Festplatten, Polymerfasern in Sicherheitsgurten, Kohlenstoff-Nanoröhrchen für die weitere Miniaturisierung von Computerchips, neue Werkstoffe sind die Schlüsselrolle des technologischen Fortschritts. Immer mehr wird heute das Verständnis um die Zusammenhänge von Werkstoffeigenschaften, Oberflächenmorphologie, chemische Zusammensetzung, Herstellungsverfahren, etc, durch die modernen Mikroskopien erlangt.