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15.11.2017

3D-Druck für die kalte Chemie

Additiv gefertigte Komponenten ersetzen CNC-Bauteile

Um chemische Forschung bei extrem niedrigen Temperaturen zu ermöglichen, sind sehr komplexe Versuchsaufbauten für die Experimente notwendig. Deren Herstellung ist mit konventionellen Fertigungsmethoden sehr aufwendig und kostspielig. Der Schweizer Forscher Andreas Osterwalder nutzt daher eine Kombination aus generativer Fertigungstechnik und Galvanisierung für seine Versuchsaufbauten, was seine Arbeit nicht nur vereinfacht, sondern auch stark beschleunigt.

© Formlabs/Alain Herzog

Andreas Osterwalder bei der Kontrolle der gebauten Strukturen (© Formlabs/Alain Herzog)

Andreas Osterwalder ist Forscher an der Schweizer Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL). Sein Forschungsgebiet ist Teil eines relativ neuen Feldes, der sogenannten kalten Chemie. Bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen kann man eine starke Bewegung von Moleküle oder Atome beobachten. Treffen diese aufeinander, finden chemische Reaktionen statt. Doch auch bei weitaus niedrigen Temperaturen lassen sich Reaktionen beobachten – selbst bei fast nicht vorhandener Bewegung.

Komplexe Versuchsaufbauten

Das Ziel in Osterwalders Forschung ist es, Chemie am absoluten Temperatur-Nullpunkt (-273,15°C) zu untersuchen, um einige der grundlegendsten Aspekte von intermolekularen Interaktionen zu verstehen. Um Moleküle bei solch niedrigen Temperaturen untersuchen und kontrollieren zu können, müssen Ihre Bewegungen genau gesteuert werden. „Man kann sich die Molekülstrahlen wie einen Wasserstrahl vorstellen, nur als Gasphasenmoleküle im Vakuum. Unter diesen Bedingungen können wir beginnen, diesen Strahl in seiner Bewegung zu kontrollieren”, so Osterwalder, der für dieses Experiment einen makroskopischen Strahlteiler herstellte.

Diese Versuchsaufbauten sind hochkomplex. Die Fertigung der spezifischen und maßgeschneiderten Komponenten stellte bislang einen Engpass dar, sodass zwischen der Forschungsidee und dem eigentlichen Experiment Monate oder sogar Jahre liegen konnten. Gemeinsam mit dem Schweizer Beschichtungsunternehmen Galvotec GmbH aus Schöfflisdorf, das sich auf die Galvanisierung von additiv gefertigten Bauteilen spezialisiert hat, ist es Osterwalder gelungen, die generative Fertigung und die Galvanisierung zu kombinieren. Dadurch konnten vor allem bei komplexen Experimenten große Zeit- und Kosteneinsparungen erzielt werden.


Inhaltsverzeichnis

Der Originalbeitrag wurde von Anna Hantelmann verfasst, die bei der Formlabs GmbH für Public Relations und Content zuständig ist. Der Blog-Beitrag von Formlabs wurde von der Redaktion Kunststoffe überarbeitet. Den Originalbeitrag in englischer Sprache können Sie hier abrufen.

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