Zwölf verblüffende
Fakten zu Materialien
Die teuerste Substanz, der älteste Kleber, das häufigste Mineral: Ein paar Superlative und weitere vergnügliche Befunde über Materie und Materialien.
Ausserirdisches Eisen
Im 3400 Jahre alten Grab von Pharao Tutanchamun wurden mehrere eiserne Gegenstände gefunden, etwa ein kunstvoll gearbeiteter, 35 Zentimeter langer Dolch. Das Besondere: Das Eisen stammt nicht von der Erde, sondern von einem Meteoriten, wie sein hoher Nickelanteil beweist.
So häufig,
so unbekannt
Das häufigste Mineral der Erde heisst Bridgmanit. Nie gehört? Tatsächlich wurde es an der Erdoberfläche erst einmal gefunden, in einem Meteoriten. Damit es entstehen kann, braucht es sehr hohe Temperaturen und Drücke, wie sie im Erdmantel (ab 660 km Tiefe) herrschen. Dort unten gibt es so viel Bridgmanit, dass es insgesamt auf einen Anteil von 38 Prozent am Erdvolumen kommt.
Brennendes Metall
Eisen ist brennbar. Nur ist es in Normalform schwer zu entzünden, weil zu wenig Sauerstoff an das dichte Material herankommt. Ein luftiges Gebilde wie Stahlwolle hingegen lässt sich sogar zum Entfachen von Feuer verwenden: Je nach Sorte brennt Stahlwolle lichterloh, wenn man ein Streichholz daran hält.
Uralter Kleber
Schon vor 100 000 Jahren stellten unsere Vorfahren einen Stoff her, mit dem sie Steinklingen an ihre Speere klebten. Sie gewannen ihn durch Destillation aus den Blättern der Steineibe. Er hat gute mechanische Eigenschaften und klebt stärker als alle natürlich vorkommenden Stoffe wie zum Beispiel Harz.
Starkes Holz
Ein Holzwürfel von vier Zentimetern Kantenlänge kann einem Druck von vier Tonnen standhalten. Es ist die faserige Struktur, die Holz so stabil macht – besonders, wenn die Last entlang der Faserrichtung wirkt. Überdies ist Holz elastisch: Unter Druck verformt es sich, statt gleich zu brechen.
Ungerade Jubiläen
Silber- (25 Jahre) und Gold-Hochzeit (50 Jahre) kennt jeder. Aber haben Sie schon mal von der Aluminiuhochzeit (37 ½ Jahre) gehört? Ein paar weitere unbekannte Jubiläen: Messinghochzeit (45 Jahre), Uranhochzeit (53 Jahre), Platinhochzeit (55 Jahre), Quecksilberhochzeit (63 Jahre), Gusseisenhochzeit (73 Jahre).
Wandelbarer Schnee
Die Vorstellung einer statischen Schneedecke ist falsch, wie Forschende mithilfe von Computertomografen festgestellt haben. Der Schnee ist ständig in Bewegung, seine Struktur permanent in Umwandlung begriffen. Überall bilden sich neue Schneekristalle und alte verschwinden – nur wenige Kristalle sind älter als drei Tage.
Mittelalterliche Nanotechnik
Viele Skulpturen des Mittelalters sind von einer Goldschicht überzogen, die nur 30 Nanometer dick ist und trotzdem sehr regelmässig aufgetragen wurde. Erstaunlich, dass dies mit einfachem Handwerkszeug möglich war. Mit den ultradünnen Schichten liess sich viel Material und vor allem Geld sparen.
Maximal radioaktiv
Polonium-210 gehört zu den radioaktivsten Substanzen überhaupt: Ein Milligramm strahlt mit 166 Gigabecquerel – das heisst, pro Sekunde zerfallen 166 Milliarden Atome. Die starke Strahlung macht Polonium-210 bereits in winzigen Mengen tödlich giftig. Der russische Ex-Geheimdienstler Alexander Litwinenko wurde 2006 damit ermordet.
Das teuerste Material
Antimaterie macht sich sehr rar im Universum. Immerhin hat man am Forschungszentrum CERN in Genf für ein paar hundert Millionen Franken innert zehn Jahren ein Milliardstel Gramm Antimaterie erzeugt. Daraus kann man einen Preis von etwa 100 Billiarden pro Gramm errechnen, was die Antimaterie mit Abstand zum teuersten je hergestellten Material macht.
Unverwüstlicher Beton
Römische Betonbauten, etwa das Pantheon in Rom, stehen seit zweitausend Jahren. Ihr Geheimnis ist die Vulkanasche, mit der die Römer ihren Zement anrührten – sie sorgt für besondere Stabilität. Hinzu kommen kleine Kalkklümpchen im Material, die dazu führen, dass sich Risse von selbst wieder schliessen: Römischer Beton ist selbstheilend.
Kein Kreislauf
Pro Kopf und Jahr werden in der Schweiz 16 Tonnen Material verbraucht. Mehr als vierzig Prozent davon sind Mineralien (vor allem Kies und Sand); hinzu kommen Erze, fossile Energieträger und Biomasse. Nur sieben Prozent des verbrauchten Materials sind rezykliert – 93 Prozent sind neu.
