Das aus dem Lehrstuhl für Glasmaschinen und Robotik der Fakultät für Maschinenwesen der TUL hervorgegangene Material Porous Glass Plasticine (PGP) kann zur Herstellung von Nanopartikelträgern in Filtergeräten eingesetzt werden, Innenwände gestalten, die feines Licht durchlassen und dämpfen Lärm. , oder vielleicht für die Herstellung von duftendem Schmuck. Die Abteilung hat bereits ein Patent angemeldet und die weiße poröse Glasknete wird in wenigen Tagen auf der internationalen Glasmesse Glasstec in Düsseldorf der Weltöffentlichkeit präsentiert.
„Der poröse Glaskeramikschaum ist offenporig, im Gegensatz zu einem ähnlichen Material, das Blähglas ist. Er ist daher absorbierend, gleichzeitig hat er eine hervorragende akustische Dämpfungswirkung, ist dabei lichtdurchlässig und lässt sich mit gewöhnlichen Werkzeugen sehr gut formen und verarbeiten.“ , aber wir können es auch problemlos auf einem 3D-Drucker drucken“, sagt Vlastimil Hotař, Leiter der Abteilung für Glasmaschinen und Robotik an der Fakultät für Maschinenbau der Universität Liberec.
Ihm zufolge könnte das neue Material PGP daher beispielsweise im Bereich der Innenausstattung eingesetzt werden. „Ich kann mir eine gestalterische und gleichzeitig funktionelle Fassade aus diesem Material vorstellen. Wir können ihr fast jede Form geben, sie übertönt den Lärm der geschäftigen Umgebung, es gibt eingebaute Lichter, die sie teilweise beleuchten, und zusätzlich wir könnten es mit Pflanzen bepflanzen, die Wasser mit Nährstoffen direkt aus dieser Wand ziehen würden”, zeigt eine der möglichen Anwendungen des neuen Dozentenmaterials von Hotař auf.
Von Hand formen oder auf einem 3D-Drucker drucken
Glaskeramikschaum wird wie Glas aus konventionellen Rohstoffen hergestellt. Seine Herstellung ist finanziell nicht aufwändiger als die Herstellung von Glas. Die Mischung wird bei niedrigen Temperaturen gemischt und geformt, dann bei Temperaturen um 1200-1400°C gesintert (gesintert).
Während des Sinterns entstehen Gase, die die Porosität der erhaltenen Mischung bewahren. Nach dem Sintern entsteht ein schneeweißes poröses Produkt. Die Poren haben eine Größe von Einheiten bis zu mehreren zehn Mikrometern, und abgesehen davon, dass das Material Flüssigkeiten gut aufnimmt, ist es auch leicht. Es wiegt etwa die Hälfte von herkömmlichem Glas. Es behält jedoch die Hitzebeständigkeit auf dem gleichen Niveau wie hitzebeständiges Glas, so dass es bis mindestens 800 °C ohne Veränderung der Struktur oder Eigenschaften verwendet werden kann und auch verschiedenen chemischen Einflüssen, beispielsweise Säuren, widerstehen kann.
Während des Herstellungsprozesses erhält es auch Eigenschaften, die es ermöglichen, PGP von Hand zu formen, automatisch zu formen oder mithilfe von 3D-Druck-, Extrusions- oder Robocasting-Technologien aufzubringen.
„Neben wässrigen Lösungen lassen sich die vielen freien Poren des Glaskeramikschaums auch mit Duft füllen. Damit eröffnet sich ein ganz neues Reich des ‚Duftschmucks‘. Die Poren können auch mit Nanopartikeln gefüllt und das Ergebnis als solches verwendet werden ein Filter in thermisch und chemisch beständigen Filtergeräten“, erklärt Marie Stará, Mitglied des Entwicklungsteams der Abteilung Glasmaschinen und Robotik.
Uraufführung in Düsseldorf
Auch beim Einfärben von PGP und auch bei der Kombination des neuen porösen Materials mit recyceltem Glas erzielen unsere Wissenschaftler vielversprechende Ergebnisse. Dies erweitert die Einsatzmöglichkeiten von PGP in der Praxis erheblich. Die Abteilung hat bereits eine Patentanmeldung eingereicht und bereitet die Weltpremiere ihrer Innovation vor – auf der internationalen Glasmesse Glasstec, die vom 20. bis 23. September 2022 in Düsseldorf stattfindet.
„Unser Ziel ist es, das Material öffentlich zu präsentieren und strategische Partner für seine spezifischen Anwendungen zu finden. Wir wollen uns zumindest auf den europäischen Markt konzentrieren. Die Glasproduktion ist ein enges Produktionsprofil und es ist notwendig, sich weltweit zu orientieren. Das glaube ich Porous Glass Modeling Compound wird eine angesehene Innovation in der Glasindustrie sein und ihre Anwendungen werden auf der ganzen Welt bekannt sein.Deshalb werden wir auch auf der Messe in Deutschland ein neues Produkt unter dem ehrgeizigen Motto „Wir geben Glas eine andere Bedeutung“ präsentieren.“ fügt außerordentlicher Professor Hotař hinzu.
Glaskeramikschaum ist ein typisches Beispiel für interdisziplinäre Zusammenarbeit an unserer Universität. An der Entwicklung waren auch die Abteilung Nanochemie des Instituts für Nanomaterialien, Angewandte Technologien und Innovationen der TUL und die Abteilung Chemie der Philosophischen Fakultät der TUL beteiligt. Die Designvorschläge und die Vorbereitung der Muster für die Show wurden von Mitarbeitern der Designabteilung der Textilfakultät der TUL vorbereitet.
