Stärker als je zuvor: Wird LionGlass die Glasindustrie neu definieren?
Forschende der Pennsylvania State University haben ein neues Glas namens LionGlass entwickelt, das nicht nur umweltfreundlicher in der Produktion ist, sondern auch eine deutlich erhöhte Widerstandsfähigkeit aufweist.
Stark und nachhaltig: LionGlass - Das Glas der Zukunft? (Symbolbild)
Foto: PantherMedia / Arsgera
Gewöhnliches Glas wird hergestellt, indem Siliziumdioxid (Quarzsand), Calciumcarbonat (Kalk) und Natriumcarbonat (Soda) bei extrem hohen Temperaturen von etwa 1.200 Grad Celsius geschmolzen werden. Diese Schmelzprozesse während der Glasproduktion tragen zu einem jährlichen Ausstoß von etwa 86 Millionen Tonnen CO2-Emissionen bei. Und das ist gar nicht so wenig. Eine neue Art von Glas verspricht, diesen CO2-Fußabdruck um die Hälfte zu reduzieren.
Die Erfindung mit dem Namen LionGlass, entwickelt von Forschenden der Pennsylvania State University, erfordert deutlich weniger Energie zur Herstellung. Außerdem sei es viel widerstandsfähiger gegen Beschädigungen als herkömmliches Natron-Kalk-Silikat-Glas. Durch die veränderte Zusammensetzung wird der Schmelzpunkt um mehrere Hundert Grad reduziert.
Schmelztemperatur von Glas reduziert
„Unser Ziel ist es, die Glasproduktion langfristig nachhaltig zu gestalten“, sagte John Mauro, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen an der Universität und leitender Forscher des Projekts. „Während des Schmelzprozesses des Glases zersetzen sich die Carbonate zu Oxiden und setzen Kohlendioxid frei, das in die Atmosphäre gelangt“, erklärte Mauro. „LionGlass verzichtet auf den Einsatz kohlenstoffhaltiger Rohmaterialien und senkt die Schmelztemperatur von Glas signifikant“, wird er in der Pressemeldung zitiert.
Um diese Werte zu erreichen, hat das Team mit der Zusammensetzung des Glases experimentiert. Dabei wurden beispielsweise Aluminiumoxid oder Eisenverbindungen anstelle von Soda und Kalkstein verwendet. Dies führte zu einer Senkung der Schmelztemperatur um etwa 300 bis 400 Grad Celsius. Dadurch konnte der Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichem Glas um etwa 30 Prozent reduziert werden.
Widerstandsfähigkeit erhöht
Zusätzlich weist LionGlass eine weitere äußerst praktische Eigenschaft auf: Das neue Glas ist wesentlich widerstandsfähiger als herkömmliches Glas. Obwohl das herkömmliche Glas viele Vorteile bietet, leidet es unter einem bedeutenden Nachteil – seiner Zerbrechlichkeit. Auch hier könnte LionGlass demnächst punkten.
Wie bereits erwähnt, ist LionGlass mindestens 10-mal widerstandsfähiger als herkömmliches Glas. Um dies festzustellen, führte das Team Tests mit einer Diamantpresse durch und selbst bei einer Belastung von einem Kilogramm traten keine Risse auf. Im Vergleich dazu tritt bei normalem Glas bei dieser Presse bereits bei einer Belastung von 0,1 Kilogramm ein Bruch auf. Es sei anzunehmen, dass die Widerstandsfähigkeit von LionGlass sogar noch höher ist.
„Wir haben den Druck auf LionGlass immer weiter erhöht, bis wir die maximale Belastung erreicht hatten, die das Testgerät zulässt“, kommentierte Nick Clark, der ebenfalls zum Forscherteam gehört. „Es wollte einfach nicht brechen.“
Eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen bedeutet, dass das Glas eine längere Lebensdauer hat und weniger anfällig für Rissbildung und Bruch ist.
„Die Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen ist eine besonders wichtige Eigenschaft für Glas“, sagte Mauro. „Denken Sie darüber nach, wie sehr wir uns auf die Festigkeit von Glas verlassen, sei es in der Automobilindustrie, der Elektronikindustrie, der Architektur oder in der Kommunikationstechnologie wie Glasfaserkabeln. Selbst im Gesundheitswesen werden Impfstoffe in robusten, chemisch beständigen Glasverpackungen aufbewahrt.“
Was hat ein Berglöwe mit diesem Glas zu tun?
Warum heißt eigentlich das neue Glas „LionGlass“? Das ist eine berechtigte Frage, denn man erwähnt eher selten einen Löwen in Verbindung zu Glas. Der Name „LionGlass“ wurde in Anlehnung an das Maskottchen der Pennsylvania State University, einen Berglöwen, gewählt. Nun bleibt es abzuwarten, ob der Berglöwe auf dem Markt zuschlägt. Schließlich hat das Forschungsteam kürzlich einen Patentantrag gestellt, als ersten Schritt zur Markteinführung des Produkts.
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