19.05.2014

Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena

Das Wissen um Atomabstände

Kennen Sie die Abstände zwischen Atomen? Nun, die sind ziemlich klein. Angenommen, dieser Abstand läge bei 0,1 mm, dann wäre ein Durchschnittsbüro ungefähr so groß wie die Erde. Im Fachbereich SciTec der EAH Jena wurde kürzlich das Labor Analytik II mit neuester Messtechnik, unter anderem einem Röntgendiffraktometer, eingeweiht. Dort lassen sich diese Abstände messen, und man könnte sogar unterscheiden, ob die Atome 0,1001 oder 0,9999 mm voneinander entfernt wären.

Wozu man so etwas braucht? Nehmen wir einmal an: Die Projektion des Dehnungstensors – der den Spannungstensor bestimmt – in ein Kugelkoordinatensystem unter Annahme isotroper elastischer Materialeigenschaften … Wie bitte? Ok, ich formuliere es verständlich: Atomabstände helfen zu verstehen, welches Material vorliegt und welche makroskopischen Eigenschaften von diesem Material zu erwarten sind. Wir können sehen, wie groß die atomar geordneten Bereiche sind und schlussfolgern daraus, wie das Material hergestellt oder auch, wie es belastet wurde. Damit lassen sich kristalline Stoffe aller Art untersuchen: Keramiken, Metalle, auch Pharmazeutika und dünne Schichten, sogar Nanomaterialien.

Was noch möglich ist im neuen Labor? Beispielsweise die Messung der Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes. Diese ist nämlich ein materialspezifischer Proportionalitätsfaktor zwischen Wärmemenge pro Fläche und Zeit und einem angelegten Temperaturgradienten… Entschuldigung! Also, die Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes kennen Sie aus dem täglichen Leben: Mit einem Aluminiumlöffel sollte man keinen heißen Tee umrühren ... Das wussten Sie schon? Ah, dann ist es ja gut.

Das Labor Analytik II entstand mit Mitteln aus dem Großgeräteprogramm der Länder und aus dem Thüringer Zentrum für Maschinenbau. Darüber hinaus hat die Hochschule den Laborausbau mit Forschungsmitteln unterstützt. Insgesamt wurden 450.000 € in Geräte und den Umbau investiert. Der Experimentalphysiker Prof. Dr. Steffen Teichert ist Dekan des Fachbereichs SciTec der Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena, er lehrt und forscht unter anderem auf dem Gebiet der physikalischen Werkstoffanalyse.

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