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Keramik – Baumaterial für Mensch und Natur 03:37 min

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Transkript Keramik – Baumaterial für Mensch und Natur

Unter Keramik verstehen wir eine Gruppe anorganischer Rohstoffe, zum Beispiel silikathaltige Tonmineralien und deren daraus gefertigte Produkte. Ihre Grundstruktur sind winzig kleine Kristalle. Kristalle sind Körper, deren Atome oder Moleküle sich selbständig zu einer dreidimensionalen Gitterstruktur anordnen. Wenn wir genau wüssten, wie die Komponenten eines Werkstoffs miteinander reagieren, müssten wir sie nur zusammenbringen und könnten bei ihrer Entstehung zusehen. In der Natur passiert diese Entstehung ständig. Muscheln besitzen bekanntlich äußert harte Schalen, die nur durch heftige Schlagwirkung zerbrochen werden können. In diesem Fall schaffen es die kalifornischen Seeotter mit einer besonderen Technik. Sie schlagen die Muscheln auf einen Stein, den sie auf ihrer Brust balancieren und müssen dabei viel Kraft aufwenden, um an das leckere Fleisch zu kommen. Was macht die Muschelschalen eigentlich so hart? Sie bestehen aus Kalziumkarbonat, wie zum Beispiel auch die Kreide, die sich nicht gerade durch besondere Härte auszeichnet. Wie bei der Untersuchung des Holzes müssen wir den Mikroaufbau der Schale betrachten, um den Grund zu erfahren. Die Anordnung der Kalciumcarbonatkristalle entscheidet über die Härte. Die Schale ist aus mehreren Schichten aufgebaut, wobei die glänzende Perlmuttschicht auf der Innenseite die entscheidende Rolle spielt. In zweitausendfacher Vergrößerung erkennen wir die flachen Kalciumcarbonatkristalle. Sie sind in einem Grundgerüst von Eiweißmolekülen angeordnet. Bricht ein Kristall durch Krafteinwirkung, wird der Riss sofort von dem umgebenden Eiweiß absorbiert und verhindert so ein Ausbreiten des Risses. Doch das Eiweiß hat noch eine wichtige Aufgabe zu erfüllen. Bei der Bildung der Schale sorgt es für die richtige Anordnung der Kristalle, die für den Aufbau der Perlmuttschicht nötig ist. Perlmutt ist ein keramisches Material. Bei seiner Herstellung ist uns die Natur einen entscheidenden Schritt voraus. Während wir zur Herstellung moderner keramischer Erzeugnisse, zum Beispiel Motorteile oder Zahnersatz, Hitze von mehreren 1000 Grad Celsius erzeugen müssen, um das Material zu brennen, schafft es die Natur mit der normalen Umgebungstemperatur. Dabei ist ihre Haltbarkeit doppelt so hoch wie unsere Erzeugnisse, vom Design mal ganz abgesehen. Wissenschaftler haben es sich zur Aufgabe gemacht, die Eiweiße herauszufinden, deren Moleküle für die ungeheuer stabile Anordnung der Kristalle verantwortlich sind. Durch Veränderung der Eiweißmatrix könnten dann neue kristalline Materialien gewonnen werden, die vielleicht bei der Herstellung von Computerchips noch bessere Leitungen erbringen als die jetzigen.

2 Kommentare
  1. Default

    Sorry mein programm arbeitet nicht mit deutscher sondern mit engl. autokorrektur.

    Von Mitzi, vor mehr als 3 Jahren
  2. Default

    So win allgemeines video gehört in Galileo amber niche hierher. Es fehen Formeln und Verfahren

    Von Mitzi, vor mehr als 3 Jahren