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Materialwissenschaft

Neues Glas ist biegsam, leicht und härter als Stahl

Durch ihre festgefrorenen, unbeweglichen Moleküle sind Gläser spröde und brechen bei Raumtemperatur, wenn sie zu stark gebogen oder gedehnt werden (Symbolbild).
Durch ihre festgefrorenen, unbeweglichen Moleküle sind Gläser spröde und brechen bei Raumtemperatur, wenn sie zu stark gebogen oder gedehnt werden (Symbolbild).(c) imago images/Westend61 (A. Tamboly via www.imago-images.)
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Ein internationales Forschungsteam mit österreichischer Beteiligung hat ein neues Glasmaterial entwickelt, das sich bei Raumtemperatur auf die doppelte Länge dehnen lässt, bevor es zerbricht.

Glas ist eine physikalische Ausnahmeerscheinung. Es gehört zu den ältesten Werkstoffen der Menschheit, findet sich in jedem Haushalt und ist wissenschaftlich trotzdem nicht vollständig verstanden. Das meist durchsichtige Material ist zwar ein Festkörper, besitzt aber eine atomare Struktur, die eher einer Flüssigkeit gleicht – auf eine umfassende Definition, die alle Formen von Gläsern einschließt, konnten sich Physiker bis heute nicht einigen.

Herkömmliche Gläser enthalten grundsätzlich die gleichen Bausteine wie gewöhnliche Kristalle, etwa Siliziumdioxid, das als Quarz einen Großteil unserer Erdkruste ausmacht. Doch aufgeschmolzen und speziell verarbeitet verlieren die Quarzmoleküle ihre regelmäßige Gitterstruktur und werden zu Kristallglas, in dem das Siliziumdioxid wild durcheinandergewürfelt vorliegt. Ähnlich verhält es sich mit den unzähligen anderen Arten von Glas – sie alle sind thermodynamisch gesehen eingefrorene, unterkühlte Flüssigkeiten. Durch unterschiedlichste Bestandteile und Herstellungsverfahren kann man ihnen eine große Bandbreite an Eigenschaften verleihen, von hochreinen optischen Gläsern in Mikroskopen oder Teleskopen bis zu extrem widerstandsfähigem Labor- oder Bauglas.