Chemiewerkstoffe und neue Materialien
本文出处同前八篇德语文章
Das Funkeln des Glases, das Rascheln von Seide, der Klang der Glocken ...: Solches Beschreiben des Verhaltens von Werkstoffen stellt Erlebnisbezüge her. Der Werkstoff dient als Metapher für bestimmte Situationen menschlichen Verhaltens. Es macht deutlich, dass menschliches Handeln erst durch und mit Werkstoffen, das heißt mit den Instrumenten menschlicher Tätigkeit möglich wird. Allerdings wird der Bezug menschlicher Situationen zu bestimmten Werkstoffen heute schwächer. Wir nehmen es als gegeben hin, dass die spröden und schweren Gegenstände der Gebrauchskeramik, auch die aus zerbrechlichem Porzellan, zunehmend durch solche aus Kunststoffen ersetzt werden. Ihre Fertigung benötigt nicht mehr die Anstrengung des einzelnen Handwerkers, der Stück für Stück mit der Hand auszuformen hat. Die neuen Werkstoffe sind auf die Bedürfnisse der Massenfertigung hin entwickelt. Es ist nicht mehr der Schmied, der in mühevoller Arbeit die Teile von Geräten aus sprödem Metall formt. Es sind Ingenieure und Konstrukteure, die synthetische Werkstoffe auf den dafür speziell konzipierten Maschinen verarbeiten, um Gehäuse von Apparaten und Bauteile von Geräten in großen Stückzahlen mit hoher Zuverlässigkeit zu produzieren.
Die neuen synthetischen, die „Chemiewerkstoffe“, wie sie zu Recht genannt werden, sind die legitimen Kinder chemischer Grundlagenforschung. Sie sind inzwischen zu dem wichtigsten Geschäftsfeld der chemischen Industrie geworden. Nicht mehr die gefertigten Mengen an Stahl und anderen metallischen Grundstoffen geben den technischen Fortschritt und das Wirtschaftspotential eines Landes an, sondern das der Grundlage innovativer Werkstoffe zu neuen Produktlinien beitragen. Hier liegen Aufgabe und Chance der Forschung und der chemischen Industrie, die mit immer neuen Variationen der chemischen Struktur der Materialien den speziellen Anforderungen der Ingenieure und der Verbraucher Rechnung tragen können. Aber hier ist auch die Frage nach der sauberen, schadstoffreien Fertigung der Grundmaterialien zu stellen. Die Tatsache, dass viele Leute Gegenstände aus traditionellen Werkstoffen mit sentimentaler Anhänglichkeit als kultiviert und schön empfinden, muss nicht bedeuten, dass der entsprechende Rohstoff und der Fertigungsprozess heute akzeptablen Bedingungen der Umwelt Verträglichkeit genügen.
Werkstoffe dienen auch der Versorgung mit Energie. Ohne geeignete Werkstoffe gäbe es auch keine Medien zur Verbreitung von Information, keine Kommunikation. Noch ist Kupfer der Werkstoff, der für den Transport elektrischer Energie das Standardmedium darstellt. Aber ohne die neuen Werkstoffe, die als Isolationsmaterialien den Bau elektrischer Geräte erst ermöglichen, wäre eine moderne Elektrotechnik undenkbar. Das Automobil ist Sinnbild und Zentrum wirtschaftlicher Tätigkeit unserer Volkswirtschaft. Die Zahl der produzierten Einheiten gibt wie ein Fieberthermometer den Zustand wirtschaftlichen Wohlergehens an. Es dient aber auch als Symbol des technischen Fortschritts. Die Fertigung von Bauteilen aus neuen Werkstoffen - Keramiken, Polymeren, Verbundwerkstoffen - für die Zwecke der Konstruktion eines neuen Modells dient als Ausweis dafür, dass ein neues Material technische Reife erlangt hat. Synthetische Werkstoffe sind integraler Bestandteil moderner Fahrzeuge. Längst sind die Zeiten vorbei, als Naturkautschuk zur Fertigung der „Füsse“ des Autos diente, Hohe Geschwindigkeiten, wie man sie bei uns für normal hält, können nur durch Kombination verschiedenster Werkstoffe zu einem Verbundkörper - denn nichts anderes ist ein Autoreifen - erreicht werden. Der Autoreifen ist das klassische Beispiel einer Problemlösung in Form der Entwicklung eines Verbundwerkstückes durch die chemische Industrie.
Werkstoffe dienen vor allem auch dem Schutz des Menschen. Der Ritter des Mittelalters durfte im Kampf auf die Zähigkeit und Festigkeit des Strahls seiner Rüstung vertrauen. Der Wintersportler unserer Tage vertraut ebenso auf den Schutz durch Kleidung: extremen mechanischen Belastungen bei wechseln- den Temperaturen sind nur die Gewebe aus Spezialpolymeren gewachsen, die heute selbstverständlicher Bestandteil der Ausrüstung des Wintersportlers sind. Mit den klassischen „Natürlichen“ Materialien wie Wolle, Baumwolle, Seide und Tierleder wäre Wintersport als Massenveranstaltung und als Erholung kaum noch denkbar.
Die Wissenschaft von der Erzeugung der Materialien, die Herleitung ihrer Eigenschaften aus der Kenntnis ihres molekularen und atomaren Aufbaus sind Kernland der Chemie. Folgerichtig haben sich Planung, Synthese und zunehmend auch die Verarbeitung neuer Werkstoffe zu einem der wichtigsten Arbeitsfelder der chemischen Industrie entwickelt. Gleichzeitig bewegt sich die Werkstoffwissenschaft auf einem Gebiet, das Treffpunkt verschiedenster Disziplinen ist. Zu ihnen gehören neben der Chemie vor allem die Physik und die Ingenieurwissenschaften. Interdisziplinäre Betrachtungsweisen geben aber stets Anstoß zur Innovation, die auf dem Gebiet der neuen Werkstoffe besonders weitreichende Konsequenzen für die weitere Ausgestaltung der Technik hat. Eindrucksvoll stellen die Stuttgarter Max-Planck-Forscher Günter Petzow und Fritz Aldinger dar, welche Überlegungen und Wissengebiete heute zusammenwirken müssen, um Hochleistungskeramiken fertigen zu können und um neue Stoffe dieser Klasse zu entwickeln; ein gutes Beispiel dafür, wie sich Chemie nur in Partnerschaft mit anderen Disziplinen weiterentwickeln kann.
Ähnliches gilt auch für die Entwicklung neuer Werkstoffe für die Medizin. Der Missbrauch von Vertriebswegen für Herzklappen durch bestimmten Kreise der Ärzteschaft hat kürzlich in unserem Land für mehr Presseöffentlichkeit gesorgt als zuvor der Umstand, dass man überhaupt heute über Materialien verfügt, die genügend körperverträglich sind und ausreichende mechanische Eigenschaften haben, um künstliche Herzklappen zu erzeugen. Die Beseitigung des grauen Stars durch Ersatz der getrübten Linse des Auges durch eine Linse aus Kunststoff wird von vielen Tausenden von Patienten dankbar erfahren, aber als Konsequenz einer Forschung über Chemiewerkstoffe kaum zur Kenntnis genommen. Große Aufgaben und Herausforderungen leigen im Bereich der Entwicklung von Werkstoffen für dei Medizin vor uns. Stichworte sind „die künstliche Leber“, Verbesserung der „künstlichen Niere“, das heißt von Blutreinigungssystemen, bessere Werkstoffe für den Ersatz von unfall- oder altersgeschädigten Gelenken, Prothesen für geschädigte Arterien und vieles mehr.
Das Funkeln des Glases, das Rascheln von Seide, der Klang der Glocken ...: Solches Beschreiben des Verhaltens von Werkstoffen stellt Erlebnisbezüge her. Der Werkstoff dient als Metapher für bestimmte Situationen menschlichen Verhaltens. Es macht deutlich, dass menschliches Handeln erst durch und mit Werkstoffen, das heißt mit den Instrumenten menschlicher Tätigkeit möglich wird. Allerdings wird der Bezug menschlicher Situationen zu bestimmten Werkstoffen heute schwächer. Wir nehmen es als gegeben hin, dass die spröden und schweren Gegenstände der Gebrauchskeramik, auch die aus zerbrechlichem Porzellan, zunehmend durch solche aus Kunststoffen ersetzt werden. Ihre Fertigung benötigt nicht mehr die Anstrengung des einzelnen Handwerkers, der Stück für Stück mit der Hand auszuformen hat. Die neuen Werkstoffe sind auf die Bedürfnisse der Massenfertigung hin entwickelt. Es ist nicht mehr der Schmied, der in mühevoller Arbeit die Teile von Geräten aus sprödem Metall formt. Es sind Ingenieure und Konstrukteure, die synthetische Werkstoffe auf den dafür speziell konzipierten Maschinen verarbeiten, um Gehäuse von Apparaten und Bauteile von Geräten in großen Stückzahlen mit hoher Zuverlässigkeit zu produzieren.
Die neuen synthetischen, die „Chemiewerkstoffe“, wie sie zu Recht genannt werden, sind die legitimen Kinder chemischer Grundlagenforschung. Sie sind inzwischen zu dem wichtigsten Geschäftsfeld der chemischen Industrie geworden. Nicht mehr die gefertigten Mengen an Stahl und anderen metallischen Grundstoffen geben den technischen Fortschritt und das Wirtschaftspotential eines Landes an, sondern das der Grundlage innovativer Werkstoffe zu neuen Produktlinien beitragen. Hier liegen Aufgabe und Chance der Forschung und der chemischen Industrie, die mit immer neuen Variationen der chemischen Struktur der Materialien den speziellen Anforderungen der Ingenieure und der Verbraucher Rechnung tragen können. Aber hier ist auch die Frage nach der sauberen, schadstoffreien Fertigung der Grundmaterialien zu stellen. Die Tatsache, dass viele Leute Gegenstände aus traditionellen Werkstoffen mit sentimentaler Anhänglichkeit als kultiviert und schön empfinden, muss nicht bedeuten, dass der entsprechende Rohstoff und der Fertigungsprozess heute akzeptablen Bedingungen der Umwelt Verträglichkeit genügen.
Werkstoffe dienen auch der Versorgung mit Energie. Ohne geeignete Werkstoffe gäbe es auch keine Medien zur Verbreitung von Information, keine Kommunikation. Noch ist Kupfer der Werkstoff, der für den Transport elektrischer Energie das Standardmedium darstellt. Aber ohne die neuen Werkstoffe, die als Isolationsmaterialien den Bau elektrischer Geräte erst ermöglichen, wäre eine moderne Elektrotechnik undenkbar. Das Automobil ist Sinnbild und Zentrum wirtschaftlicher Tätigkeit unserer Volkswirtschaft. Die Zahl der produzierten Einheiten gibt wie ein Fieberthermometer den Zustand wirtschaftlichen Wohlergehens an. Es dient aber auch als Symbol des technischen Fortschritts. Die Fertigung von Bauteilen aus neuen Werkstoffen - Keramiken, Polymeren, Verbundwerkstoffen - für die Zwecke der Konstruktion eines neuen Modells dient als Ausweis dafür, dass ein neues Material technische Reife erlangt hat. Synthetische Werkstoffe sind integraler Bestandteil moderner Fahrzeuge. Längst sind die Zeiten vorbei, als Naturkautschuk zur Fertigung der „Füsse“ des Autos diente, Hohe Geschwindigkeiten, wie man sie bei uns für normal hält, können nur durch Kombination verschiedenster Werkstoffe zu einem Verbundkörper - denn nichts anderes ist ein Autoreifen - erreicht werden. Der Autoreifen ist das klassische Beispiel einer Problemlösung in Form der Entwicklung eines Verbundwerkstückes durch die chemische Industrie.
Werkstoffe dienen vor allem auch dem Schutz des Menschen. Der Ritter des Mittelalters durfte im Kampf auf die Zähigkeit und Festigkeit des Strahls seiner Rüstung vertrauen. Der Wintersportler unserer Tage vertraut ebenso auf den Schutz durch Kleidung: extremen mechanischen Belastungen bei wechseln- den Temperaturen sind nur die Gewebe aus Spezialpolymeren gewachsen, die heute selbstverständlicher Bestandteil der Ausrüstung des Wintersportlers sind. Mit den klassischen „Natürlichen“ Materialien wie Wolle, Baumwolle, Seide und Tierleder wäre Wintersport als Massenveranstaltung und als Erholung kaum noch denkbar.
Die Wissenschaft von der Erzeugung der Materialien, die Herleitung ihrer Eigenschaften aus der Kenntnis ihres molekularen und atomaren Aufbaus sind Kernland der Chemie. Folgerichtig haben sich Planung, Synthese und zunehmend auch die Verarbeitung neuer Werkstoffe zu einem der wichtigsten Arbeitsfelder der chemischen Industrie entwickelt. Gleichzeitig bewegt sich die Werkstoffwissenschaft auf einem Gebiet, das Treffpunkt verschiedenster Disziplinen ist. Zu ihnen gehören neben der Chemie vor allem die Physik und die Ingenieurwissenschaften. Interdisziplinäre Betrachtungsweisen geben aber stets Anstoß zur Innovation, die auf dem Gebiet der neuen Werkstoffe besonders weitreichende Konsequenzen für die weitere Ausgestaltung der Technik hat. Eindrucksvoll stellen die Stuttgarter Max-Planck-Forscher Günter Petzow und Fritz Aldinger dar, welche Überlegungen und Wissengebiete heute zusammenwirken müssen, um Hochleistungskeramiken fertigen zu können und um neue Stoffe dieser Klasse zu entwickeln; ein gutes Beispiel dafür, wie sich Chemie nur in Partnerschaft mit anderen Disziplinen weiterentwickeln kann.
Ähnliches gilt auch für die Entwicklung neuer Werkstoffe für die Medizin. Der Missbrauch von Vertriebswegen für Herzklappen durch bestimmten Kreise der Ärzteschaft hat kürzlich in unserem Land für mehr Presseöffentlichkeit gesorgt als zuvor der Umstand, dass man überhaupt heute über Materialien verfügt, die genügend körperverträglich sind und ausreichende mechanische Eigenschaften haben, um künstliche Herzklappen zu erzeugen. Die Beseitigung des grauen Stars durch Ersatz der getrübten Linse des Auges durch eine Linse aus Kunststoff wird von vielen Tausenden von Patienten dankbar erfahren, aber als Konsequenz einer Forschung über Chemiewerkstoffe kaum zur Kenntnis genommen. Große Aufgaben und Herausforderungen leigen im Bereich der Entwicklung von Werkstoffen für dei Medizin vor uns. Stichworte sind „die künstliche Leber“, Verbesserung der „künstlichen Niere“, das heißt von Blutreinigungssystemen, bessere Werkstoffe für den Ersatz von unfall- oder altersgeschädigten Gelenken, Prothesen für geschädigte Arterien und vieles mehr.
posted by l.kaibo at
9:53 下午
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