Experimentieren mit Glas
Aus dem Hause Corning stammt das bekannte und robuste Gorilla Glass. In der Forschungsabteilung der Firma arbeiten Materialwissenschaftler bereits an einer biegsamen Variante.
- Katherine Bourzac
Mit klobigen Masken und silberner Kluft, die an Raumanzüge erinnert, arbeiten drei Personen an dem Forschungs-Hochofen. 1600 Grad Celsius herrschen darin. Die Arbeiter müssen den glühenden Schmelztiegel aus geschmolzenem Glas greifen, das Material ausgießen und in Form bringen, bevor es aushärtet. Der Handschuh eines Arbeiters beginnt zu qualmen, doch das stört ihn gar nicht. Es scheint ein ganz normaler Tag zu sein in dem Hauptgebäude der Firma Corning im Norden des Bundesstaates New York.
Biegsamer Nachfolger des Gorilla Glass
"Das Glas wird sehr schnell hart und man kann damit nur für ein paar Minuten arbeiten", erklärt Adam Ellison, ein Materialwissenschaftler des Unternehmens, während das Glas seine Schwefel-artige Hitze in die Luft abgibt. Ellison muss es wissen – er ist einer der Wissenschaftler, der das Material mitentwickelte, das seine Kollegen nun ausgießen. Es ist unter dem Markennamen Gorilla Glass bekannt und ist in vielen Smartphones verbaut, weil es stark, dünn und leicht ist.
Bei Corning ins Glas schauen (7 Bilder)
(Bild: Rachel Jerome Ferraro)
Nun sollen Forscher wie Ellison herausfinden, ob es zugleich auch noch biegsam werden kann. Denn diese Eigenschaft, würde ganz neue Produktkategorien eröffnen: Mobiltelefone und Tablets, die sich falten oder zusammenrollen lassen. Dünnes, flexibles Glas könnte auch geschwungene Oberflächen, etwa in Autos, in Touchscreens verwandeln.
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Bis es bricht
Das Schmelz-Team bereitet zwischen acht und zwölf experimentelle Güsse pro Tag vor. Die Forscher wollen wissen, was passiert, wenn sie etwas neues ausprobieren, etwa das Glas bei verschiedenen Temperaturen zu schmelzen. Das Team testet außerdem verschiedene Herstellungsverfahren, um herauszufinden, wie das die Glaseigenschaften beeinflusst.
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Eine Maschine ist konstant damit beschäftigt, ein dünnes Glasstück zu biegen, um zu sehen, wie lange es das aushält. Ein anderer Apparat krümmt das Glas zu zwei Seiten, bis es mit einem ohrenbetäubenden Knall zerbricht. Extra angefertigte Maschinen messen den erforderlichen Druck. Mit Mikroskopen untersuchen die Forscher die entstandenen Bruchmuster. Glas, das stärker ist, bricht mit einer größeren Anzahl an Brüchen, schwächeres Glas bricht nur an wenigen Stellen. Materialien, die diesen Test bestehen, werden in Mobiltelefon-Dummies integriert und wiederholt aus Hüfthöhe auf Zement, Kies und andere Oberflächen fallen gelassen.
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Replik des Goldrubinglases
Aber die Forscher experimentieren auch herum – ohne zunächst eine konkrete Anwendung im Kopf zu haben. Eines von Ellisons Projekten ist zum Beispiel, das sogenannte Goldrubinglas nachzumachen. Es wurde in dem romanischen Lycurgus-Kelch verwendet. Das berühmte Gefäß ist bei Tageslicht grünfarben, erscheint aber von innen beleuchtet rubinrot. Begeistert zeigt Ellison einen Teil des Lycurgus-inspirierten Glases, hält es vor ein Fenster, um den Effekt zu demonstrieren. "Jetzt weiß ich ganz genau, warum es das tut", sagt er. Zwar weiß er nicht, welchen Nutzen solches Glas heute oder in Zukunft haben könnte, dennoch wird das Rezept in eine Sammlung aufgenommen – wo sie eines Tages ein Mitarbeiter finden und für ihn von Nutzen sein wird. (jle)
