Was bringt uns 2023?

Zu Beginn des neuen Jahres denken viele von uns an die Ukraine, wo der Krieg bald ein Jahr alt sein wird. Die Ukrainer haben ihr Land mutig und klug gegen die russischen Unterdrücker verteidigt. Aber im Moment hat das ukrainische Volk vor allem drei Ängste. Sie fürchten die russischen Raketen, die nicht nur Kraftwerke und Wasserwerke, sondern auch Wohnhäuser und Spitäler treffen. Sie fürchten die tiefe Kälte des ukrainischen Winters. Und nicht zuletzt fürchten sie, dass ihre Freunde und Verbündeten im Westen eines für sie fernen Konflikts überdrüssig werden und sie nicht mehr unterstützen. Tatsache ist, dass es in Deutschland, Frankreich und Italien viele Menschen gibt, die den Konflikt um jeden Preis beenden wollen. Diese Menschen, auch wenn sie es nicht offen sagen, sind bereit, Wladimir Putin einen kleinen Sieg zu gönnen, als Gegenleistung für „Frieden“. Nach der Invasion der Krim im Jahr 2014 wären sie also auch bereit, ihm die Eroberung des Donbass zu überlassen. Und danach? Mit dem tiefen Wintereinbruch sind die Militäroperationen derzeit fast zum Erliegen gekommen. Aber schauen wir uns eine Karte an. Abbildung 1 zeigt (Stand Mitte Dezember) die militärische Lage.

Im Projekt FOXIP haben zwei Teams der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) versucht, Dünnfilm-Transistoren mit Metalloxiden auf hitzeempfindliche Materialien wie Papier und PET zu drucken. Das Ziel wurde letztlich nicht erreicht, doch die Beteiligten werten das Projekt als Erfolg – wegen einer neuen Druckertinte und eines Transistors mit Memory-Effekt.

Die Laserinterferenz-Technologie wurde dazu entwickelt, einzelne gepulste Laserstrahlen zu überlagern und damit homogene periodische Strukturen auf Oberflächen zu übertragen. Mit dem richtigen Laser können so alle Bauteile und jedes Material bearbeitet werden. Mit der Technologie kommt zur chemischen eine physikalische Oberflächenfunktionalisierung für die industrielle Anwendung hinzu. Erste Serienanwendungen sind inzwischen fertiggestellt.

In der Galvanotechnik werden Oberflächen durch Beschichtungen funktionalisiert, etwa gegen Korrosion geschützt oder leitfähig gemacht. Nicht immer wird die Funktionalisierung aber auf der kompletten Oberfläche benötigt. Um ganz gezielt zu galvanisieren, kommen verschiedene Methoden zum Einsatz. Dabei stellt die selektive Galvanisierung von Aluminium eine besondere Herausforderung dar.

Frage: Bei internen Kontrollen stellten wir in der Abwasserbehandlung von Chrom(VI) fest, dass sich darin Cyanidverbindungen befinden. Nähere Untersuchungen zeigten, dass das Cyanid aus den Dreierkaskadespülen des cyanidischen Zinkbades in die Chromatierung verschleppt wird. Zwischen Elektrolyt und Kaskade befindet sich eine Standspüle. Die „Standspüle“ ist derzeit lediglich eine Abtropfwanne, in der sich kein Wasser befindet. Nun haben wir die Schwierigkeit, dass wir einerseits unsicher sind, wie wir das Problem vermeiden können, andererseits, wie wir das Gemisch richtig entgiften sollen, schließlich muss Cyanid oxidiert und Chrom(VI) reduziert werden. Eine Idee bestand darin, das Oxidationsmittel direkt in die Kaskadespülen zu geben, um eine Direkt- oder zumindest Vorentgiftung zu realisieren. Da wir auch eine Härterei haben, befindet sich bei uns zudem Nitrit im Abwasser. Könnte man das Nitrit im Gemisch ebenfalls durch Oxidation oder Reduktion mit entgiften?

Seit Jahren gilt Palladium unter den Platinmetallen als ideale Zwischen- oder Endschicht. Wegen des kontinuierlichen Preisanstiegs des Edelmetalls mit einer Verfünffachung im vergangenen Jahr, wird der Ruf nach Alternativen immer lauter, insbesondere in der dekorativen Branche. Edelmetallspezialist Umicore Metal Deposition Solutions hat nun seine RuthunaProduktfamilie erweitert.

Glasfassaden prägen die moderne Architektur. Während im Winter die Sonneneinstrahlung zur Unterstützung der Heizung dient, heizt sich im Sommer das Gebäudeinnere auf und erfordert eine aktive Kühlung. Smarte Fenster mit speziellen Oberflächenbeschichtungen können die Sonneneinstrahlung entsprechend der Wettersituation regulieren – in Zeiten des Energiesparens eine zukunftsweisende Lösung.

Eine Sonderform der Trockendampf-Reinigung ist die Rohrreinigung. Das Verfahren kann auch hier die geforderte Reinigungsgeschwindigkeit der Rohrfertigung erreichen und sichere Ergebnisse bringen. Dabei spielen die äußeren Rohrdurchmesser und die Oberflächenstruktur eine untergeordnete Rolle. Vorletzter Teil der zwölfteiligen Reinigungsserie.

Grenzen des Wirtschaftswachstums infolge begrenzter Ressourcenverfügbarkeit sollten eigentlich unstrittig sein. Dennoch gibt es dazu bis heute noch keinen finalen gesellschaftlichen Konsens. Vielmehr stellt sich ständiges, sogar exponentielles Wirtschaftswachstum als politischökonomische Doktrin dar. Die Thermodynamik nichtlinearer Prozesse mit dem 2. Hauptsatz und der Boltzmann-Entropie als Richtungsindikator sowie die Synergetik tragen aus naturwissenschaftlicher Sicht zur Meinungsbildung bei. Ist das Wachstum als Credo menschlicher Evolution eine Einbahnstraße?

Implantate für den Gesichtsbereich ermöglichen die chirurgische Korrektur von Deformationen nach Unfällen und Tumor-Entfernung sowie durch altersbedingten Knochenschwund. Derzeit kommen Kunststoff-Implantate zur Anwendung, die nicht auf die Anatomie des Patienten abgestimmt sind und erst während der Operation angepasst werden. Oftmals ungenügende Verankerung am Knochen birgt Risiken von Verschiebungen und damit Entstellungen sowie bakterielle Infektionsrisiken. Entwicklungsziel für temperatursensitive, auch 3D-druckbare Polymere, waren daher antimikrobielle Beschichtungen für optimales Knochenwachstum mittels Atmosphärendruck-Plasmaspritzen von Hydroxylapatit (HAp). Teil 1 eines Zweiteilers.