Od sekcie doby kamennej po laserový kryštál

Výskum geo- a biomateriálov ako základu pre materiály

Babylonská červená mramorová pečať (vľavo) a amfibolit (transformačný kameň, vpravo) © W. Hofmeister, Univerzita Mainz
čítať nahlas

Či už sú to sekery v dobe kamennej alebo jadrá škrupín pre plomby v Babylone: ​​od pradávna človek používa na výrobu prírodných materiálov. Dokonca aj dnes sa prírodné materiály používajú takmer všade, či už ide o hodinky z kremeňa, laserové kryštály alebo keramiku na vesmírnych vozidlách. Veda o materiáloch geovied a biologických vied vytvára most medzi výskumom historických artefaktov a vývojom nových high-tech materiálov.

{1 l}

„Jedným cieľom nášho výskumu je pochopiť prirodzený výskyt geo- a biomateriálov a ich podmienky vzniku za účelom vývoja syntetických alternatív, “ vysvetľuje Wolfgang Hofmeister z Ústavu vied o Zemi na univerzite v Mainzi. „Na druhej strane je ďalšou úlohou určenie pôvodu historicky používaných materiálov, čo je zaujímavé pre archeológov alebo historikov, “ dodáva vedec materiálov. Rozsah otázok je rovnako zaujímavý ako rôznorodý: Je to Kašmírsky zafír alebo Siam Ruby? Je to perla južného mora alebo možno „krvavý diamant“ z Angoly? Pochádza slonovina od sibírskeho mamuta alebo od afrického stepného slona?

Tajomstvo bolo vysielané okolo tesnení valca

Štúdium cenných historických artefaktov na ich ochranu sa často môže uskutočniť iba pomocou nedeštruktívnych metód. „Výskum drahokamov na univerzite v Mainzi významne prispel k vývoju týchto nových metód, naposledy v materiálovej analýze mnohých stoviek babylonských pečatí. Ide o negatívne vyryté insígnie, ktoré je možné rozoznať valcovaním v mäkkých materiáloch ako vosk alebo hlina ako pečať, “vysvetľuje Hofmeister. Jeho tím vyvinul špeciálne spektroskopické metódy merania pre nepoškodenú analýzu objektov, ktoré boli staré niekoľko tisíc rokov, a zhrnul výsledky do rozsiahlych databáz. „To nám umožnilo vytvoriť veľmi rozsiahlu zbierku, pokiaľ ide o pravosť pečatí a presnú charakterizáciu použitých surovín, “ opisuje Hofmeister mineralogický a archeologický spoločný projekt.

Materiáloví vedci z Univerzity Mainz však pracujú aj na budúcich technológiách. Pre high-tech spoločnosti stále viac využívajú geomateriály spojené so zisteniami výskumu moderných materiálov. Prvými príkladmi sú určite diamanty, ktoré možno prepracovať na technicky najnáročnejšie vysokovýkonné nástroje. „Ale aj malé množstvá atómov dusíka alebo bóru, ktoré nahrádzajú uhlík v bezchybnom diamantu, prispievajú k drastickým zmenám fyzikálnych a mechanických vlastností diamantov, “ varuje Hofmeister. „Pretože tieto majú negatívny účinok v prípade vysokého výkonu, musia sa zistiť a lokalizovať pomocou najmodernejších metód gemológie.“ Displej

Mušle ako klimatický archív

{3R}

Odhliadnuc od nerastných surovín sa osvedčila nová výskumná stratégia v rámci zoskupenia štátnej dokonalosti „Gocycle“. Napríklad na univerzite v Mainzi v oblasti biomineralizácie a výskumu drahokamov sa výskum zameriaval na „perličkové koraly“. nastaviť. Tento vodný prístup dopĺňa prácu na pevnine, ktorá sa týka slonoviny, zubov, kostí alebo rohov. „Medzi súčasné otázky patrí napríklad fyziologická kontrola organizmu škrupiny nad štruktúrou a zložením škrupiny, “ vysvetľuje Dorrit Jacob, vedúci skupiny mladých biomineralizačných skupín University of Mainz.

Toto je veľmi zaujímavé, pretože zloženie mäkkýšov sa môže použiť na rekonštrukciu podmienok prostredia a podnebia počas životnosti lastúrnikov. Keďže mušle so svojimi pevnými škrupinami sú v dejinách Zeme už milióny rokov, predstavujú vynikajúce archívy údajov. “Poskytuje spoľahlivý nástroj na vyjadrenie o minulých zmenách v histórii klímy. a tak možno predpovedá budúci vývoj podnebia, Jacob zhrnul dôležitosť biomineralizácie pre geovedy.

(Wolfgang Hofmeister, Dorrit Jacob (Univerzita Johannesa Gutenberga Mainz), 29.12.2006 - AHE)