Eine Glaskugel für Polymereigenschaften
Die Bandbreite von Polymeren hinsichtlich ihrer Struktur und Funktion scheint unendlich zu sein. Sie können für die Herstellung von künstlichem Haar, feuerfestem Kochgeschirr bis hin zur Fertigung von Abflussrohren eingesetzt werden. Die Makroeigenschaften eines Polymers spiegeln die Veränderungen wider, die eintreten, wenn das Material Druck, Temperatur, Licht oder elektrischen und magnetischen Kräften ausgesetzt wird. Dazu gehören auch sein Verhalten bei der Auflösung in einem Lösungsmittel sowie seine chemische Reaktionsfähigkeit. Ein Chemieingenieur verfügt über zahlreiche Mittel, um diese Eigenschaften, wie beispielsweise Monomeridentität, Kettenlänge, Verzweigung und Aufbau der Zweige sowie den Kristallinitätsgrad, zu verändern. Der Hersteller erhält somit eine erstaunliche Materialauswahl. Das europäische Projekt PMILS hat damit begonnen, die Arbeit der Fertigungsindustrie, die Polymere einsetzt, zu vereinfachen. Projektpartner haben dafür ein Modellierwerkzeug konzipiert. Mit Hilfe dieses hochmodernen Software-Tools kann die Leistung der Polymere sowie der beteiligten Mechanismen vorausgesagt werden. Genauer gesagt hat ein Forscherteam innerhalb des Projekts das Software-Tool Computer Aided Polymer Design (CAPD) konzipiert. Dieses analysiert die vom Hersteller benötigten Zieleigenschaften und liefert neben detaillierten Informationen zu den Verzweigungen, wie Länge und Molekulargewicht, Angaben bezüglich der benötigten Polymereinheiten und deren Anzahl. Es erstellt dem Fertigungsingenieur sozusagen eine Liste in Frage kommender Polymere. Diese können daraufhin getestet werden, um dann eine endgültige Auswahl zu treffen. Es wurden zwei Tools entwickelt: während das erste Voraussagen zu den Eigenschaften erzeugt, liefert das zweite Angaben zur Molekularstruktur der Chemikalien. Das CAPD-Tool ist äußerst anwenderfreundlich, da es auf Windows basiert und über eine leicht zu bedienende Schnittstelle verfügt. Außerdem stellt es bei der Polymerproduktentwicklung eine große Hilfe dar, da sich der Designer bei der Entwicklung eines erfolgreichen Produkts auf die vielversprechendsten Kandidaten konzentrieren kann. Eine Weiterentwicklung dieser Technologie könnte das Tool weiter verbessern und somit noch genauere Ergebnisse ermöglichen.
