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Neue Nano-Tomographie zeigt: Strontium macht Motorblöcke aus Aluminium fester

Anlässlich der Eröffnung des Steinbeis-Zentrums "Material Engineering Center Saarland" (MECS) am 24. Juni 2009 in Saarbrücken stellte Frank Mücklich, Professor für Funktionswerkstoffe der Universität des Saarlandes, die neue Methode der Nano-Tomographie vor. Die Nano-Tomographie funktioniert ähnlich wie die Computer-Tomographie in der medizinischen Untersuchung. Allerdings wird dabei der Körper nicht scheibchenweise durchleuchtet, sondern durch einen präzisen Ionenstrahl systematisch in Nano-Scheibchen zerlegt. Die dabei erfassten Bildserien werden anschließend im Computer wieder zum räumlichen Abbild zusammengefügt. Durch die extrem hohe Auflösung der Nano-Tomographie und der unterschiedlichen Kontrastverfahren können die Materialforscher damit nicht nur chemisch analysieren, welche Atome enthalten sind, sondern sie können auch veranschaulichen, welche Gitterstruktur die Kristalle des Materials haben und welche Nanostrukturen daraus geformt wurden.

Neben der Technologie stellte Mücklich auch ein Forschungsprojekt vor, das auf der Anwendung der Nano-Tomographie im Motorenbau basiert. So konnte die Uni Saarland in Zusammenarbeit mit dem Verbund der deutschen Leichtmetall-Gießereien (VDG) erstmals darstellen, wie sich Silizium im Motorblock aus Aluminium ausbreitet und das Aluminium somit fester werden lässt. So entdeckten die Forscher, dass sich das sonst für Mikrochips oder Solarzellen verwendete Silizium im Aluminium in Form eines sehr feinen "Silizium-Dickichtes" ausbreitet. Ob dieses feinmaschige Netzwerk gleichmäßig wird und damit auch das Aluminium eine gleichförmige Struktur erhält, hängt von ganz wenigen Strontium-Atome ab, die die Projektpartner mit Hilfe einer speziellen Sonde entdeckten: "Allein die Zugabe von einigen Millionstel Anteilen Strontium verändert das dreidimensionale Siliziumnetzwerk völlig und macht am Ende den Motorblock wesentlich fester", erläutert der Saarbrücker Materialforscher.

Das "Material Engineering Center Saarland" (MECS) wird von Prof. Frank Mücklich geleitet und soll Ergebnisse aus der Grundlagenforschung in industrielle Anwendungen übertragen. Die saarländische Landesregierung unterstützt das neue Zentrum, das auf dem Campus der Universität angesiedelt wird, mit fünf Millionen Euro.
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