Unterwasserkleber auf Knopfdruck

Ein Kunstharz, das auf Knopfdruck durch Licht zum Aushärten gebracht werden kann, haben Wiener Forscher derart weiterentwickelt, dass der Prozess auch unter Wasser funktioniert.

Neben Einsätzen bei Unterwasser-Sanierungen bieten sich für den Prozess auch Anwendungen im Flugzeug-, Auto- oder Schiffsbau an, heißt es am Montag in einer Aussendung der TU Wien.

Mit sichtbarem Licht oder UV-Licht

Bei ihrem 2016 entwickelten und bereits patentieren Ansatz zur Härtung von Epoxidharz-Spezialmischungen verfolgen die Wissenschaftler um Robert Liska vom Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien die Strategie, spezielle Harzverbindungen mit einem Lichtpuls zum Verfestigen anzuregen.

„Das kann ein heller Blitz sichtbaren Lichts sein, wir haben aber auch Verbindungen, die nur auf UV-Licht reagieren“, so Liska. Die Reaktion startet dabei an jener Stelle, wo das Licht auftrifft, in der Folge weitet sich der Prozess auf das gesamte Spezialharz aus. Es muss also nicht überall bestrahlt werden. Der gesamte Klebstoff härte auch dann aus, „wenn er sich tief in einem dunklen Spalt befindet, den man kitten möchte“.

YouTube-Video der TU Wien:

Seitens der Industriepartner der Forschungsgruppe gab es Nachfrage nach solch einem Ansatz, der eben auch in Gegenwart von „dunklen“ Füllstoffen oder Fasern funktioniert. Liska: „Oberflächlich betrachtet widerspricht diese Idee jeder Theorie. Das Licht wird durch die schwarzen Kohlefasern sehr gut absorbiert, kann also nicht weit in das Material eindringen.“ Die Tests der Forscher zeigten nun aber, dass das machbar ist.

Schutzschicht aus Wasserdampf

Ebenso entgegen der Erwartung funktioniere das Prozedere auch unter Wasser. Hier würde man eigentlich denken, „dass das Wasser einerseits mit den Komponenten des Harzes während der Härtung chemisch reagiert, und dass es andererseits die Wärme abtransportiert, die man zum Aufrechterhalten der Reaktion benötigt“, so der Wissenschaftler. Das Aushärten funktioniert aber auch dort, weil die bei der chemischen Reaktion entstehende Wärme Wasser am Übergang zum Harz zum Kochen bringt. Dadurch bildet sich sozusagen eine dünne Schutzschicht aus Wasserdampf.

Die neue Methode könne überall dort zur Anwendung kommen, wo Verbundwerkstoffe mit Glas- und Kohlefaseranteilen eingesetzt werden, wie beim Bau von Flugzeugen, Schiffen und Autos. Darüber hinaus sei die Sanierung von Bauwerken ein interessantes Einsatzgebiet, da damit etwa Risse in Gebäuden, die im Wasser errichtet sind, mit dem Harz verklebt werden können, das dann per Lichtblitz aushärtet.

science.ORF.at/APA

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