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Innovation Glas

Glas ist aus dem Leben der Menschen nicht mehr weg zu denken, ist es doch ein sehr vielseitiges Material. Daher arbeiten Forscher daran, Glas immer weiter zu verbessern.

Die Nacht war lang, viele Freunde habe ich getroffen - und viel mit ihnen getrunken. Die Quittung folgt am nächsten Morgen: Aus dem Spiegel schauen mich rote, blutunterlaufene Augen an. Ist es nicht langsam mal an der Zeit, einen Spiegel zu erfinden, der einen immer gut aussehen lässt? Das müsste doch möglich sein. Dauerte der Schritt vom polierten Metall zum Glasspiegel noch Jahrhunderte, eilt die Glasforschung heute mit Siebenmeilenstiefeln von einer spektakulären Erfindung zur nächsten.

Beispiel Architektur
Welche Leistungen dabei erbracht wurden, verdeutlicht zum Beispiel die Architektur: Der Baustoff Glas ist populär geworden. Während noch in den Fünfzigern zu viele Fenster alle Energiebilanzen von Gebäuden vermasselten, sank der Wärmedurchgangswert von Glas in den folgenden Jahren von 6,0 W/qmK (Watt pro Quadratmeter Kelvin) auf 0,2 W/qmK heutzutage.

Hydrophil und Hydrophob
Zu den praktischen Erfindungen zählt ferner das selbstreinigende Glas. Es werden sowohl Wasser anziehende als auch Wasser abweisende Techniken genutzt. Beide beruhen auf dem Benetzungsverhalten von Flüssigkeiten auf speziellen Oberflächen. Von hydrophoben Oberflächen wird Wasser abgestoßen und rollt in kleinen Tropfen ab, die gleichzeitig den Schmutz entfernen. Das Gegenteil ist bei hydrophilem Material der Fall: Das Wasser bildet einen Film, der dann gleichmäßig abläuft und keine Trockenrückstände übrig lässt. Zu ähnlichen Resultaten führt auch der Lotuseffekt: Feinste, mit dem bloßen Auge unsichtbare Erhebungen auf der Oberfläche geben dem Schmutz keinen Halt. Durch diese Mikrorauhigkeit ist der Kontakt zwischen Partikeln und Oberfläche dermaßen gering, dass selbst wasserabweisende Stoffe sich nicht halten können.

Bei Brillenträgern sind phototrope Gläser beliebt: Normalem Glas setzt man während der Herstellung Silberhalogenide zu. Der Stoff reagiert auf UV-Strahlung und ändert seinen Zustand von lichtdurchlässigem Salz in lichtabsorbierendes Silber: Das Glas wird dunkler. Auch in der Architektur könnte solches Glas angewendet werden, ist jedoch bei den dort benötigten Massen noch zu teuer.

Kommunikation durch Glas
Wahrscheinlich wichtigstes Einsatzgebiet von Glas in der Informationsgesellschaft aber ist die Technologie der Datenübertragung: Glasfaserkabel erlauben es, große Datenmengen per Laserstrahl mit enormer Geschwindigkeit über weite Strecken zu übermitteln. Das Material des lichtleitenden Kerns der Kabel muss übrigens aus so reinem Glas bestehen, dass man damit theoretisch ein hundert Kilometer dickes und dennoch transparentes Fenster bauen könnte.

Hunderttausend Gespräche parallel
Ein Lichtleiterkabel besteht aus bis zu 144 Fasern. Mit ihm können rund hunderttausend Telefongespräche parallel geführt oder die Programme mehrerer Fernsehsender gleichzeitig übertragen werden. Weitere Vorteile, neben der enormen Kapazität, sind geringe Dämpfung und Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen. Es lassen sich also weiteste Entfernungen ohne die bei Kupferkabeln nötige Verstärkung überbrücken - die Welt rückt noch enger zusammen.

Spiegel der Zukunft
Beschichtetes Glas, phototropes Glas, Informationen durch Glas - meine Hoffnung auf den Spiegel der Zukunft wird bei so viel Innovation genährt. Bis es aber soweit ist, muss an einem verkaterten Morgen wohl noch mal die gute alte Sonnenbrille ihren Zweck erfüllen.

Daniel Najock (13.04.2004/aktualisiert 11.12.2007)