Dünne Schichten, Oberflächen, Grenzflächen: Damit
werden wir tagtäglich konfrontiert, auch ohne uns darüber
bewusst zu sein. «Oberflächen sind das Gesicht der
Materialien», so Jörg
Patscheider, Empa-Dünnschichtspezialist. «Wenn wir
uns mit Materialien befassen, müssen wir uns mit deren
Oberflächen auseinandersetzen. Denn was der Körper
beispielsweise von einem Implantat sieht, ist nur die
Oberfläche.» Und diese entscheidet, ob der Körper
das Implantat akzeptiert, oder ob er es abstösst. Daher
müssen die Eigenschaften dieser Oberflächen genau
bekannt sein. Es ist wichtig zu wissen, ob sie aus dem
gewünschten Material bestehen, für Implantate etwa aus
Chromnickelstahl oder Titan, oder ob es darauf unerwünschte
Verunreinigungen gibt. Oberflächenanalysen mit
aufwändigen Apparaturen, von denen die wichtigsten an der
Tagung vorgestellt wurden, zeigen dies.
Grenzflächen mit Schadenpotenzial
Auch Grenzflächen sind entscheidend. Ob eine Beschichtung
haftet oder nicht, entscheidet die Grenzfläche zwischen
Beschichtung und Grundmaterial. Abplatzende Beschichtungen
können verheerend sein, wie Empa-Forscher Roland
Hauert anhand einiger Schadenfällen anschaulich aufzeigte.
So lösten sich etwa superharte Schichten – auf Bohrern
oder in Motoren sehr bewährt – teils erst nach Jahren von
bereits implantierten künstlichen Hüftgelenken. Ursache
ist eine bestimmte Art von Korrosion der haftvermittelnden
Grenzschicht, ausgelöst von aggressiven
Körperflüssigkeiten. Oft sind Grenz- und
Oberflächenprobleme auch für den Stillstand ganzer
Produktionsstrassen verantwortlich, weiss Hauert, – ein
Schaden, der schnell hohe Haftungs- und Stillstandkosten
verursacht.
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