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Spinell – Windschutzscheiben bald aus Alu?

Eine neue Fertigungsmethode aus den USA macht ein widerstandsfähiges Mineral durchsichtig wie Glas.

von Bernhard Katzinger

Aufgepasst, wenn Sie sich schon einmal geärgert haben, dass Sie wegen eines winzigen Steinchens um teures Geld die Windschutzscheibe Ihres Autos austauschen lassen mussten: Dank einiger heller Köpfe im Land der unbegrenzten Möglichkeiten könnte die Scheibe ihres nächsten Autos aus einer Art durchsichtigem Aluminium sein.

Genauer gesagt, aus einem Material, das Spinell heißt: „Spinell ist genau genommen ein Mineral“, erklärt einer der Wissenschaftler des Forschungslabors, in dem eine Methode entwickelt wurde, aus Spinell glasklare und durchsichtige Scheiben herzustellen. „Das Material besteht aus Magnesium und Aluminium und ist um vieles stärker, härter und widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse als Glas.“ In seiner Formbarkeit ist das neue Material angeblich nur durch Größe und Form der Presse begrenzt. Das heißt: Autoscheiben, Flugzeugkanzeln, Handy-Displays, Uhren- oder Brillengläser, …
Spinell kommt in der Natur als glasklares Mineral vor. Da es oft durch andere Mineralien verunreinigt ist, wird es mit Edelsteinen wie Rubinen verwechselt und manchmal als Folge dieses Irrtums in Kronen verarbeitet. Spinell kann aber auch synthetisch hergestellt werden und hat ein paar interessante Eigenschaften als Werkstoff: Zum Beispiel bilden sich in einer Spinell-Scheibe keine Sprünge, auch wenn Teile absplittern.

Und wer sind die guten Menschen, die sich solch nützliche Dinge für uns ausdenken? Für alle, die sich schonmal gefragt haben, wofür das US-Militär im Jahr über 600 Milliarden Dollar ausgibt: Zehn Prozent davon fließen in Forschung und Entwicklung. Ein Teil dieser knapp 62 Milliarden Dollar gehen ans U.S. Naval Research Laboratory – dort sitzen die Erfinder, denen wir unsere neuen, kugelsicheren Autoscheiben aus Spinell zu verdanken haben werden.
Das Spinell kann in jede Form gebracht werden, die durch Pressung erzielbar ist.
Die Navy-Forscher haben ihre Entdeckung mittlerweile an die Industrie weitergegeben, um eine mögliche günstige Massenproduktion anzukurbeln. Dafür sind allerdings noch einige Hürden zu überwinden.

Das Hauptproblem in der Fertigung: Die gepresste Spinellscheibe muss aufwändig poliert werden, damit sie auch wirklich glasklar wird – die Erfinder sehen das als kostspieligsten Teil des Herstellungsprozesses. Bei der Pressung selbst muss mit höchstmöglicher Präzision und nur mit reinstem Spinell-Nanopulver als Ausgangsmaterial gearbeitet werden. Luft- oder Schmutzeinschlüsse müssen vermieden werden.

Alles in allem wird’s wohl noch eine Weile dauern, bis in unseren Durchschnitts-PKW Spinell anstatt Glas verwendet wird. Bis dahin heißt’s weiterhin schön Abstand halten bei Rollsplitt!

Fotos: U.S. Naval Research Laboratory/Jamie Hartman

Bernhard Katzinger

War bis 2017 Teil der Motorblock-Redaktion.

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