Empa: Farbwechsel als Indikator für beschädigte Seile

Empa: Farbwechsel als Indikator für beschädigte Seile

Sicherheitsseile, die bei der Feuerwehr oder als Tragseile für schwere Lasten auf Baustellen verwendet werden, können unerkannt insbesondere durch Einwirkung hoher Temperaturen, Reibung oder Feuer die mechanischen Eigenschaften verlieren und sogar reißen.
Ein Forscherteam des Instituts für Materialwissenschaften und Technologieentwicklung Empa, Dübendorf/Schweiz, und der ETH Zürich/Schweiz, hat nun eine Beschichtung entwickelt, die aufgrund der physikalischen Reaktion mit Hitze ihre Farbe wechselt und so deutlich anzeigt, ob ein Seil auch zukünftig noch die Sicherheit bietet, die es verspricht.
Damit die Faser bei Hitze auch tatsächlich ihre Farbe verändert, sind 3 Schichten nötig. Auf die Faser selbst, im Falle der Forschungsarbeit Polyester und Vectran (Hochleistungs-Multifilamentgarn aus flüssigen Kristallploymeren von Kuraray) wurde Silber aufgebracht. Dieses dient als Reflektor – also als metallische Basisschicht.
Dann folgt eine Zwischenschicht aus Titan-Stickoxid, die dafür sorgt, dass das Silber stabil bleibt. Als Dritte folgt dann eine amorphe Schicht, die für die Farbveränderung sorgt, ein Germanium-Antimon-Tellurium (GST) mit einer Dicke von nur 20 nm. Wird diese Schicht erhöhten Temperaturen ausgesetzt, kristallisiert sie; dadurch verändert sich der Farbeindruck, etwa von blau zu weißlich. Abhängig von der chemischen Zusammensetzung der temperatursensitiven Schicht lässt sich diese Farbveränderung auf einen Temperaturbereich zwischen 100 und 400 °C einstellen und damit an die mechanischen Eigenschaften des Fasertyps anpassen.

 

Source:
dfv Mediengruppe
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