Wir erwarten eine ganze Menge von unseren Verbundwerkstoffen: Baumaterialien für Raketen müssen die extreme Wärmeentwicklung beim Start verkraften, Windturbinen müssen starken Böen standhalten und Sportschuhe sollen strapazierbar sein und den Fuß über lange Strecken stützen. Wie entwickeln die Experten solche Verbundwerkstoffe für ganz bestimmte Anwendungsbereiche, und wie überprüfen sie die Materialeigenschaften?
Von leichten Laptops bis hin zu Elektrofahrzeugen mit größerer Reichweite – unzählige Anwendungen erfordern eine Erhöhung der Energiedichte und Leistung von Lithium-Ionen-Batterien. Da Batterieelektroden direkt zu diesen Aspekten der Batteriefunktion beitragen, sind Elektroden und ihre Komponenten in der Batterieforschung im Hinblick auf eine Weiterentwicklung der Technologie von besonderem Interesse. Die Verarbeitung der Batterie-Slurry ist ebenfalls ein wichtiger Schritt der Herstellung und bietet erhebliche Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung bei gleichzeitiger Kostensenkung.
Der blaue Sommerhimmel und warme Temperaturen locken uns an den Strand. Schließlich steht Sommer für Spaß in der Sonne, beim Surfen und im Sand. Und was wäre ein Tag am Strand ohne eine Sandburg? Zwar ist die steigende Flut der Feind jedes Sandburgenbauers, aber das Meer ist auch sein größter Verbündeter. Das liegt daran, dass feuchter Sand zusammenklebt und so den Bau der Sandburg überhaupt erst ermöglicht. Trockener, pudriger Sand mag sich zwar angenehm anfühlen, eignet sich aber nicht zum Sandburgenbauen, da es dabei auf Kohäsion ankommt. Schnelle Tests mit feuchtem und mit trockenem Sand zeigten einen 10-fachen Unterschied in der Kohäsion!
Das Finden der richtigen Formulierung für ein neues Produkt ist ein komplexer Teil der Forschung und Entwicklung von Arzneistoffen. Bei vielen neuen Therapeutika ist der pharmazeutische Wirkstoff teuer, daher ist es wichtig, bei Tests und in der Entwicklung möglichst kleine Mengen zu verwenden. Darüber hinaus muss auch das Verhalten des pharmazeutischen Wirkstoffs unter verschiedenen Verarbeitungsbedingungen, zum Beispiel beim Mischen, bei der Lagerung, bei der Dosierung und bei der Tablettierung, berücksichtigt werden.
Eine Zeitersparnis in der Polymerforschung bietet viele Vorteile und kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden: von der Reduktion der Zeit für die Anwenderschulung über die Erhöhung des Forschungsdurchsatzes bis zum Erreichen präziser und reproduzierbarer Ergebnisse. Wir stellen Ihnen hier 3 Möglichkeiten für 3 Techniken (Rheologie, TGA und DSC) vor, die Ihnen Lösungen dazu an die Hand geben, wie Sie bei der Polymerforschung Zeit sparen können.
Ob im Spritzguss oder bei der Extrusion, ob im 3D-Druck oder anderer additiver Fertigungsverfahren – will man Polymerwerkstoffe sicher, effizient und reproduzierbar verarbeiten, spielt das Wissen um die Eigenschaften und das Verhalten der eingesetzten Materialien eine zentrale Rolle. Für den Verarbeitungs- und Herstellungsprozess wertvolle Informationen liefert die Rheologie.
Aufgrund des Verbraucherinteresses und der Nachhaltigkeitsziele ist die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen stark gestiegen. Bis 2030 möchten die USA einen 50%igen Anteil von Elektroautos am Gesamtmarkt erreichen – die Rohmaterialien und Komponenten für Elektrofahrzeugbatterien werden jedoch zu 99 % außerhalb des Landes produziert.1, 2 Die Beschaffung von im Ausland hergestellten Materialien und Batterien hat bereits zu branchenweiten Problemen geführt. Russlands Invasion in die Ukraine führte zu einer Instabilität des Markts, durch die der Preis für Nickel, einem Hauptmaterial bei der Batterieherstellung, im März 2022 extrem anstieg.3
Von glänzenden Autos zu streifenfreien Wänden – unsere Ansprüche an Beschichtungen und Farben sind hoch. Eine hochwertige Farbe sollte nicht nur glänzen, sondern auch die richtigen Materialeigenschaften für eine reibungslose Auftragung und Trocknung bieten. Die Konsistenz ist ausschlaggebend: Ist die Farbe zu dünn, läuft und tropft sie; ist die Farbe zu dick, verklumpt sie und trocknet nicht gleichmäßig. Auch Sprühfarben und Sprühbeschichtungen müssen gleichmäßig aufgetragen werden, ohne die Sprühvorrichtung zu verstopfen.
Hydrogele sind dreidimensionale poröse Strukturen, die große Mengen Wasser absorbieren können. Sie können aus Polymeren, Proteinen, Peptiden, Kolloiden, Tensiden oder Lipiden zusammengesetzt sein.1 Die Fähigkeit von Hydrogelen, große Mengen Wasser aufzunehmen, ist bei vielen biologischen Applikationen nützlich, einschließlich Arzneimittelabgabe (Drug Delivery) und Gewebezüchtung. Da sich die Eigenschaften von Hydrogelen während der Wasseraufnahme ändern, müssen Wissenschaftler deren Verhalten bei verschiedenen Sättigungsmengen und unter verschiedenen Bedingungen genau charakterisieren.
Was ist Biokunststoff? Wie können Hersteller thermische Analyse, Rheologie und mechanische Analyse nutzen, um Biokunststoffe erfolgreich in Produkte einzuarbeiten? Angesichts vieler aufkommender grüner Technologien müssen Hersteller und Verbraucher zwischen Greenwashing1 und wirklichem Fortschritt unterscheiden. Wenn eine neue Entwicklung als vorteilhaft für die Umwelt betrachtet wird, müssen alle Phasen der Kunststoff-Lieferkette, insbesondere die Umformung von Kunststoffen durch Converter, lernen, neue Technologien anzuwenden, ohne deren Prozesse oder Produkte zu beschädigen.
Die Entwicklung von Arzneimitteln ist stark reguliert, und das aus gutem Grund. Bevor sie auf den Markt kommen, müssen potenzielle neue Produkte strengen Tests unterzogen werden, um sicherzustellen, dass ihre Sicherheit, Reinheit und Leistung akzeptabel sind. Die Vorschriften für topische Cremes halten lebenslange Stabilitätsparameter ein und verlangen die Identifizierung von Verunreinigungen, bevor die Produkte den Verbraucher erreichen.
Lithium-Ionen-Batterien sind die dominierenden wiederaufladbaren Batterien auf dem heutigen Markt. Sie kommen in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz, darunter in der Unterhaltungselektronik, in Elektrofahrzeugen und in Industrieanlagen. Angesichts der enormen Verbreitung von Lithium-Ionen-Batterien in den letzten Jahren liegt der Schwerpunkt der Forschung im Bereich der Batterietechnologie auf der Verbesserung der Lebensdauer, Leistung und Sicherheit dieser Batterien.