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Links: Der unbehandelte CFK-Hohlleiter. Rechts: Am Fraunhofer IST wurden die CFK-Hohleiter innen und außen mit einer dünnen Schicht Kupfer überzogen.
vergrößern 600x434Insgesamt knapp 600 der metallisierten CFK-Hohlleiter werden zum Radar-Antennensystem für Sentinel-1a-Satelliten zusammengefügt
Wissenschafter haben in einem von Astrium geleiteten ESA-Projekt innen und außen metallisierte Antennen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff CFK entwickelt, die zukünftig beim Radar-Antennensystem der "Sentinel-1"-Satelliten zur Anwendung kommen. Den Forschern des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig ist damit eine extrem strapazierfähige Verbindung zwischen dem High-Tech-Material CFK und Kupfer gelungen. Mit den neuen Leichtgewichten werden zukünftig wichtige Umweltinformationen vom Zustand der Erde aus dem All zur Erde gefunkt.
Die etwa 12 Meter lange Antenne setzt sich aus etwa 600 einzelnen metallisierten CFK-Hohlleitern zusammen. CFK besteht aus Kohlenstofffasern und Harzen und ist im Vergleich zu herkömmlichen Antennenmaterialien wie Kupfer oder Aluminium sehr leicht und fest. Der Hochleistungskunststoff ist aber auch anspruchsvoll in der Verarbeitung und ihm fehlt die notwendige elektrische Leitfähigkeit. Um als hochsensibler Antennenstrahler zu funktionieren, müssen alle CFK-Bauteile innen wie außen homogen mit einer dünnen Schicht aus Kupfer überzogen werden.
"Jedes einzelne der 600 Bauteile hat eine sehr komplexe innere Geometrie. Die homogene Innenbeschichtung war einer der größten Knackpunkte in dem mehr als fünfjährigen Projekt" beschreibt Andreas Dietz, Gruppenleiter für Galvanotechnologie, den Projektverlauf. "Wir haben das hier am Fraunhofer IST galvanisch gelöst."
Die größte Herausforderung für die Fraunhofer IST-Wissenschafter: Trotz der im Weltraum herrschenden heftigen Temperaturwechsel und mechanischen Belastungen muss die dünne Kupferschicht einwandfrei auf dem Kohlefaserverbundstoff haften. Mit der in Braunschweig hergestellten und beschichteten Antenne wird "Sentinel 1a" Ende 2013 exakte Informationen über den Rückgang des arktischen Meereises, die Ausdehnung von Öl- und Hochwasserkatastrophen, Waldbränden bis hin zum Verlauf von Flüchtlingsströmen an die Erde senden. Zukünftig könnte leitfähiges CFK auch im Automobil-, Flugzeug- und Maschinenbau eine große Rolle spielen. (red, derStandard.at, 13.01.2013)
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ESA: The Sentinel-1 Mission
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Du hast natürlich recht (am besten das Forum nicht so ernst nehmen). Ich vermute aber - ich bin aber keinesfalls Experte für sowas - das der Anwendungszweck das Problem ist. Ich denke das ein Material das aus vielen vielen vielen Fäden besteht kein einheitliches Abstrahlverhalten hat wie es für so eine moderne SAR-Antenne notwendig ist. Drum ist es ja auch so wichtig das die Cu-Schicht überall gleich dick ist.
bei gleichem Satelitengewicht noch das eine oder andere Instrument zusätzlich einbauen. Andere Frage: Würde das Fraunhofer IST auch den Carbonrahmen meines Fahrrads verkupfern? Das sähe sicher ganz mächtig aus ;-)
Das könnte man auch recht einfach selbst zustande bringen:
Ein wenig Schwefelsäure, Kupfersulfat und H2O in eine Badewanne als Elektrolyt, dann ein Kupferrohr als Anode, den Rahmen als Kathode, Spannung anlegen und schon ist es geschehen.
Weitere Informationen: http://de.wikipedia.org/wiki/Galvanotechnik
http://www.umweltschutz-bw.de/?lvl=3937
http://www.tu-ilmenau.de/fileadmin... eidung.pdf (seite 6)
die außenstromlose metallabscheidung ist etwas komplexer. und hat in der badewanne den nachteil, das sie auch die badewanne selbst metallisiert (könnt aber gut aussehen, so eine kupferbadewanne).
der vorteil ist aber, das auch dort metallisiert wird, wo eine normale galvanisierung schon nicht mehr wirken würde. gerade in bohrlöchern fällt die metallionenkonzentration beim galvanisieren rapide ab, und dann hat man keine sinnvolle schichtdicke mehr.
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