Nanowissenschaft & Engineering

Mit Hilfe der Neutronenradiographie am ANTARES-Instrument des MLZ haben internationale Forscherinnen und Forscher eine Methode zum Nachweis von Bor in Stahl entwickelt. Die Ergebnisse helfen Stahlkomponenten wie in Öl- und Gaspipelines oder der Automobilindustrie und der chemische Verarbeitung zu verbessern.

Ein leichtes Material, das 3D-gedruckt verbaut werden kann und gleichzeitig stabil genug ist, um schwere Lasten zu tragen: Das ist hoch interessant für die Auto- und Flugzeugindustrie. Denn es könnte bis zu 50 % CO2 im Mobilitätssektor einsparen. Die Aluminium-Legierung Scalmalloy® scheint genau solche Eigenschaften vorzuweisen. Um den Grund für die hohe Belastbarkeit zu verstehen und damit Legierungen in Zukunft weiter optimieren zu können, haben Forschende in Zusammenarbeit mit Mercedes Benz, Premium AEROTEC und Airbus Messungen durchgeführt.

Forschende des MLZ geben erstmals einen umfassenden Überblick über die Herstellung von supraleitenden Niob-Filmen. Mithilfe von Elektronenbeugung untersuchten sie den Einfluss der Temperatur auf die Produktion.

Die neu entwickelte Superlegierung VDM® Alloy 780 widersteht Temperaturen von bis zu 750°C und hält enormen Kräften mit Leichtigkeit stand. Solche Materialien sind richtige Superheldinnen unter den Legierungen. Und genau wie menschliche Superheld*innen, haben auch sie ganz besondere Labore und Methoden, mit denen sie ihre Kräfte verbessern können. Neutronen und Röntgenstrahlen sind bei ihrer Erforschung ein unverzichtbarer Bestandteil.

Sie sind so unverzichtbar, dass wir ihre Rolle in unserem Alltag teils vergessen: Ventile waren Treiber der industriellen Revolution. Ihre elektronischen Cousins, die Transistoren, läuteten das digitale Zeitalter ein, indem sie logische Schaltungen auf immer kleineren Bauteilen ermöglichten. Ein neues Patent, entwickelt am MLZ und dem Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, macht zum ersten Mal sogenannte Spinventile möglich, die beliebige Widerstände produzieren und etwa als künstliche Neuronen eingesetzt werden könnten.

Industrie und private Verbraucher sind auf Öl- und Gaspipelines angewiesen, die sich über Tausende von Kilometern unter Wasser erstrecken. Nicht selten verstopfen Ablagerungen diese Pipelines. Bisher gibt es nur wenige Möglichkeiten, die Bildung von Pfropfen in-situ und zerstörungsfrei zu identifizieren. Neutronen können das erheblich erleichtern, wie Messungen am MLZ zeigen.

Forschenden der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, mithilfe von Neutronen die Existenz eines neuartigen Nanoschalters nachzuweisen. Dieser kann neben der bisher bei Nanoschaltern bekannten Ein- und Aus-Funktion einen dritten stabilen Standby-Zustand annehmen. Die Entdeckung könnte dabei helfen neue Sensoren zu entwickeln oder chemische Stoffe leichter zu dosieren.