Salzburg – Das neue Hochleistungsmikroskop in Salzburg ermöglicht Forschern neue Einsichten in die Eigenschaften von Materialien. Doch was ist die technische Besonderheit an diesem Transmissionselektronenmikroskop (TEM)? Beschleunigte Elektronen treffen dabei auf eine wenige Nanometer dünne Probe. So wird die Anordnung der einzelnen Atome im Material sichtbar. Zu sehen ist, welche Elemente sich an welcher Stelle im Material befinden.

Warum kann eine Büroklammer ein wenig verbogen werden, ohne dass sie bricht? Solchen Fragen können mit dem neuen Hochleistungsmikroskop geklärt werden. Denn die Eigenschaften von Materialien zeigen sich durch die Anordnung der Atome in diesen Stoffen. Das Transmissionselektronenmikroskop ist im Zuge einer grenzüberschreitenden Kooperation zwischen der Uni Salzburg und der Hochschule Landshut angeschafft worden. 1,2 Millionen Euro kostet es. Rund 85 Prozent der Kosten wurden von der EU im Rahmen des Interreg-Programms finanziert, der Rest kommt von den Unis.

Die Hochschule Landshut hat bereits seit 14 Jahren ein Leichtbau-Kompetenzzentrum, in dem über angewandte Wissenschaft das Verhalten und die Lebensdauer von Leichtbaumaterialien erforscht wird.

Der Fachbereich Chemie und Physik der Materialien an der Universität Salzburg hat Expertise in der Herstellung und Charakterisierung von leichten Materialien, Nanomaterialien und Hybridmaterialien. Diese beiden Bereiche der Materialforschung sollen einander nun ergänzen.

Kleinste Teile

Die Materialeigenschaften würden aus den kleinsten Teilen bestimmt werden, sagt Nicola Hüsing von der Uni Salzburg. So könne man Vorgänge analysieren, die zu Materialschäden führen. Wie entstehen Risse im Inneren eines Materials, und wie entwickeln sie sich weiter, ergänzt Otto Huber von der Hochschule Landshut. Daraus könnten die Forscher ableiten, wie die Lebensdauer und das Verhalten bestimmter Materialien ist.

Das neue Mikroskop ist 2,5 Meter hoch und steht im Keller des neuen Gebäudes der Uni Salzburg in Itzling. Das TEM ist auf einem schwingungsfreien Standort auf einem Betonsockel aufgestellt und umgeben von einem Faraday'schen Käfig, der elektromagnetische Strahlung abfängt. Die Umgebungsstrahlung, etwa von der vorbeifahrenden Lokalbahn, würde ansonsten die Bilder stark verzerren.

Struktur der Legierung

Derzeit untersuchen die Forscher mit dem neuen Mikroskop die Struktur einer Magnesiumknetlegierung. Die Fragestellung ist, was sich an der Anordnung der Atome ändert, wenn das Material gebogen wird. Die Uni Salzburg arbeitet aber auch an einem Projekt, in dem ein Hybridmaterial aus Seidenraupenproteinen und Sand hergestellt wird. Der leichte Werkstoff vereine die besten Eigenschaften aus beiden Stoffen, flexibel aber auch fest, jubelt Hüsing über die Projektidee.

Treibende Kraft der österreichisch-deutschen Kooperation war das ITG Innovationsservice für Salzburg, heißt es. Die Innovationsagentur kümmert sich um den F&E-Standort Salzburg und hat die beiden Hochschulen auch bei den Förderansuchen unterstützt. (Stefanie Ruep, 16.3.2018)