Spiegel aus Nanocomposite?

  • Eigendlich wollte ich es als Geschäftsidee verfolgen, aber dazu fehlt mir momentan einfach die Zeit. Deswegen stelle ich es mal hier ins Forum. Ggf. will es ja jemand oder die Forum - Gemeinde weiterverfolgen.


    Seit kurzem gibt es auf dem Markt grammweise Nanotubes zu kaufen, der Preis fällt dramitisch, diese Jahr soll schon in tausdenden von Tonnen produziert werden. Nanotubes haben haben subergeile Eigenschaften: 10 x fester als Stahl, 20 mal steifer als Glas, super leicht und leicht negative thermische Dehnung. Momentan kostet 1 gr. Nanotubes noch 1 bis 0,25 EUR.


    Mann könnte ein mit nanotubes verstärkten Gießharz oder anderen Kunststoff zusammenrühren, der keinerlei thermische Dehnung hat, Temperatur leitet wie Metall und fest wie Glas ist. Die NASA ist dran, so etwas für ihre zukünftigen Weltraumteleskope zu prüfen. Durch das drastisch verbesserte Verhältnis von Gewicht zu Steifigkeit könnte man damit Spiegel im Bereich von einem Meter bei Raumtemperatur gießen, die weniger als 10 kg wiegen. Waben und Bohrung natürlich kein Problem.


    Aber nur zur Warnung - so nebenbei geht das nicht! Es gibt einige handfeste Hürden (Die Nanotubes lassen sich nur mit roher Gewalt in Lösung bringen, wie schleift man den Spiegel?). Einige Tausender für Material/Ausrüstung so wie ordentlich Zeit solte man schon bereit sein zu investieren. Und das Risiko zum Scheitern liegt nach meiner Schätzung bei mindestens 50 Prozent.


    Aber: No Risk - no 40" Reise-Dobson.


    Gruß,


    Roman

  • Hallo Roman,


    herzlich willkommen im Forum! Ich finde es gut, dass Du zum Einstand gleich ein hochexotisch- interessantes Thema einbringst.


    Hier meine erste noch völlig unausgegorene Meinung zu dem Thema.
    Bevor noch kein Profi (dazu zählt natürlich auch die NASA) so einen Spiegel gebaut hat warte ich erst mal ab. Die "supergeilen" Eigenschaften der Nanotubes mit "supergeilen" Eigenschaften in Kunstharz könnten wahrscheinlich eher im Montierungsbau eingesetzt werde, weil es da nicht auf lamda/xtel Formgenauigkeit ankommt wie bei unseren Spiegeloberflächen.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Mann könnte ein mit nanotubes verstärkten Gießharz oder anderen Kunststoff zusammenrühren, der keinerlei thermische Dehnung hat, Temperatur leitet wie Metall und fest wie Glas ist. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Gibt es denn tatsächlich schon Gießharze mit diesen Eigenschaften und wenn ja, wie teuer sind die ungefähr?


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,


    im Prinzip kann man jeden x-beliebigen Gießharz nehemen. Das Problem ist eher, die Tubes in den Harz zu bringen. Am besten gelingt das wohl mit einer Kugelmühle oder einer Ultraschall-Sonde mit etwa 750 Watt. Momentan experimentiere ich mit kleinen Mengen, etwas Dispergiermittel und einem normalen Ultraschallreiniger. Manchmal klappt es ganz gut, manchmal gar nicht.


    Gruß,


    Roman

  • Hallo Roman,


    &gt; im Prinzip kann man jeden x-beliebigen Gießharz nehemen.


    Ist es denn nicht so, dass die Langzeit-Eigenschaften des Komposits (Stichwort "Kriechen") im Wesentlichen vom verwendeten Giessharz abhängen, und nicht vom Füllstoff?
    Ich vermute dass alle Kunststoffe über längere Zeit gesehen zum Kriechen neigen, und das ist für einen Teleskop-Spiegel eine äusserst unschöne Eigenschaft.


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,


    &gt; im Prinzip kann man jeden x-beliebigen Gießharz nehemen.


    Man kann deshalb jeden Kunststoff nehmen, da der Kunststoff bei den Nanotubes in seinen Materialeigenschaften praktisch gar nicht zum Tragen kommt. Da nanotubes tausende male härter, steifer und fester als Kunststoff sind, hat der Kunststoff fast kein Einfluss auf die Materialeigenschaften. Daher bracht man auch ganze 70 Volumenprozent Kunststoff mit einer thermischen Dehung von etwa + 70 ppm/°C um die thermische Dehnung der Nanotubes von -0,25 ppm/°C auf Null zu kompensieren. Nanokomposite verhalten sich physikalisch komplett anders als ihre Bestandteile.


    So zumindest war es in verlässlichen Quellen zu lesen.


    Gruß,


    Roman

  • Hallo Roman,


    &gt; Man kann deshalb jeden Kunststoff nehmen, da der Kunststoff bei den Nanotubes in seinen Materialeigenschaften praktisch gar nicht zum Tragen kommt. Da nanotubes tausende male härter, steifer und fester als Kunststoff sind, hat der Kunststoff fast kein Einfluss auf die Materialeigenschaften.


    Aber die Nanotubes sind doch einzelne Teile, die untereinander nicht verbunden sind. Dazwischen ist Giessharz. Sehe ich das richtig?
    Wie ist denn das Verhältnis Länge/Durchmesser bei den Nanotubes?


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,


    das Vehältnis von Durchmesser zu Länge liegt etwa bei 1:100. Nanotubes sind so viel fester,härter,steifer als Kunststoff. Als Gedankenexpreiment kann man Styropor nehmen: Der Kunstoff des Styropors ist so unendlich viel fester,härter,steifer als das Gasblasen im Styropor, das es wenig juckt aus welchem Gas nun eigendlich die Gasblasen wirklich bestehen.


    Nanokomposit ist physikalisch ein NEUES Material und keine Mischung aus Materialen wie z.b beim GFK. Selbst der Schmelzpunk des Kunstoffes wird durch nanotubes extrem beeinflusst. Schon 0,02% Nanotubes können Kunststoffe und andere perfekte Isolatoren elekrisch leitend machen.


    Wie gesagt - so liest man es - letzt endlich muß man es probieren.


    Gruß,


    Roman

  • Hallo Roman,


    &gt; Nanokomposit ist physikalisch ein NEUES Material und keine Mischung aus Materialen wie z.b beim GFK. Selbst der Schmelzpunk des Kunstoffes wird durch nanotubes extrem beeinflusst. Schon 0,02% Nanotubes können Kunststoffe und andere perfekte Isolatoren elekrisch leitend machen.


    Das ist eine sehr interessante Sache. Da muss ich mich bei Gelegenheit mal schlau lesen. Kannst du noch ein paar Quellen angeben?


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,


    bin mal beruflich wegen einem ähnlichen Einsatzgebiet längers durch das Netz gesurft und habe mir das eine oder andere gemerkt oder gespeichert. Einfach mal (nano-)komposit, nanotubes, MWNT, nanoröhrchen etc. ins Google eingeben. Ist aber müßig, die langen PDF´s runter zu laden um an wenige Infos zu kommen.


    Gruß,


    Roman

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