Kunststoffe können mehr
Keine Materialgruppe ist vielfältiger als die der Kunststoffe. Das macht sie zu unserem täglichen Begleiter. Denn Kunststoffe leisten in einer Vielzahl von Verbraucher- und Industrieanwendungen einen wichtigen Beitrag für ein besseres Leben.
© MichaelSvoboda
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Kunststoffe lassen sich gezielt entwickeln. Das heißt, Forscher und Produzenten können ihnen ganz unterschiedliche Merkmale verleihen und sie so für die verschiedensten Anwendungen zur ersten Wahl machen. Verglichen mit anderen Materialien bringen sie aufgrund ihres geringen Gewichts mehr Leichtigkeit in unser Leben. Kunststoffe können – thermisch und elektrisch – isolierend wirken und in transparenten Produkten für Durchblick sorgen. Stets trotzen sie dabei den Widrigkeiten der Natur: Kunststoffe sind korrosionsbeständig und witterungsfest und können so eingestellt werden, dass sie auch aggressiven Substanzen standhalten.
In welcher Gestalt sie uns begegnen, unterliegt fast keinen Grenzen. Denn Kunststoffe sind frei form- und färbbar. Darauf weist auch das griechische „plastikos“ hin, das im Deutschen „formbar“ bedeutet.
Gesundheit
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Flexible Herzkatheter
Das Herz zählt zu den lebenswichtigen Organen des Menschen. Medizinische Instrumente zur Behandlung von Blutgefäßen, Gewebe und Organen müssen entsprechend hohen Qualitäts- und Hygienestandards genügen. Herzchirurgen vertrauen beim Einsatz eines Herzkatheters auf äußerst feine Kunststoffschläuche. Diese werden meistens durch ein Blutgefäß von der Leiste oder dem Handgelenk aus zum Herzen geschoben. Mit ihrer Hilfe sammelt man wichtige Informationen über die Arbeitsleistung und den Gesundheitszustand des Herzens – etwa die Geschwindigkeit, mit der sich das Blut im Herzen bewegt. Ärzte bezeichnen einen solchen Eingriff als Legen oder Setzen eines Herzkatheters. Bei Bedarf können auf diese Weise auch direkt blockierende Ablagerungen entfernt und gefäßstützende Stents implantiert werden. Ein über den Schlauch eingeleitetes Kontrastmittel hilft den Medizinern dabei, Gefäße und Strukturen auf Röntgenbildern zu erkennen. So leisten Chemie, Pharmazie und Medizin einen wichtigen Beitrag, um Herzprobleme zu erkennen und gleichzeitig zu behandeln.
Verträgliche Implantate
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Wer von Medizinern ein Implantat eingesetzt bekommt, hat vor allem zwei Wünsche – es soll möglichst ein Leben lang halten und die Funktionen des nicht mehr vorhandenen Körperteils so gut wie möglich übernehmen. Um diese beiden Ziele zu erreichen, werden immer häufiger Kunststoffprodukte genutzt. Dieses Material bietet gleich mehrere Vorteile: die Implantate sind nicht nur biokompatibel, sie ermöglichen auch in vielen Fällen eine gute Kontrolle von Knochenwachstum und Heilungsprozessen. Der Grund dafür ist simpel. Beim Röntgen ist das Material völlig transparent und ermöglicht so den Chirurgen einen guten Blick auf Bereiche, die sie im Rahmen der Behandlung beobachten. Kunststoffprothesen helfen auch, wenn sich erkrankte Arterien nicht mehr durch die Unterstützung der Blutgefäße behandeln lassen. In solchen Fällen kommt eine flexible Prothese aus Kunststoff zum Einsatz, die weiterhin für eine ausreichende Sauerstoffversorgung des Körpers sorgt.
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Künstliche Augenhornhaut
Ohne Zweifel ist das Augenlicht ein besonders kostbares Gut. Doch was soll man tun, wenn die durchsichtige Hornhaut (Kornea) nicht mehr gewölbt und transparent ist? Entzündungen und bestimmte Krankheitsbilder können zum Eintrüben oder Ablösen der Hornhaut führen. Rettung kann die Transplantation einer Hornhaut bringen. Diese Behandlung ist jedoch nicht für alle Patienten möglich. In diesen Fällen hilft eine innovative Entwicklung aus Chemie und Medizin: die Hornhautprothese, eine künstliche Augenhornhaut aus speziellem Silikon. Sie ist nur 0,3 bis 0,5 Millimeter dünn, hochtransparent, flexibel und aus biomechanischer Sicht einer natürlichen Augenhornhaut sehr ähnlich. Mit ihr wird das Augenlicht wieder voll hergestellt, so dass man mit klarer Sicht die wiedererlangte Lebensqualität genießen kann.
Bauwirtschaft
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Rostfreie Wasserrohre
Sie verlaufen im Erdboden und sind die Lebensadern unseres Trink- und Abwassersystems: Rohrleitungen für den Wassertransport. Moderne Kunststoff-Rohre leiten das wertvolle Nass geruchs- und geschmacksneutral sowie verfärbungsfrei in die Haushalte und garantieren so den maximalen Gesundheitsschutz für Verbraucher. Auch der Rückweg durch das Abwassersystem, das in Deutschland insgesamt etwa 575.000 km Leitungen umfasst, verläuft in Kunststoffrohren reibungslos. Sie sind dicht und rosten nicht – Leckagen wären auf diesem Abschnitt besonders unangenehm. Wird das Kanalnetz saniert, lassen sich Kunststoffrohre als neue Leitung einfach in defekte Altrohre einführen. Das macht kostspielige Erdarbeiten überflüssig. Wasserrohre aus Kunststoff sind außerdem ein wichtiger Baustein für ein langfristig sicheres Regenwassermanagement. Sie führen die Wassermassen in die Natur zurück und tragen so zum Hochwasserschutz an Flüssen und zum Überflutungsschutz im Kanalnetz bei.
Zuverlässige Abdichtung
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Wer ein Haus baut, möchte lange Freude daran haben. Die Chemie steuert wichtige Lösungen bei, die Gebäude jeder Art langfristig vor Umwelteinflüssen wie Wasser, Salzen oder Temperaturschwankungen schützen. Mit dem Isolieren des Kellerbereichs mit speziellen Schaumkunststoffen wird schon bei der Entstehung eines Hauses dafür gesorgt, dass spätere Heizenergie gespart wird. Zusätzlich sorgt eine Kunststoffabdichtung dafür, dass kein Wasser eindringen kann. Flüssigkunststoffe und dauerelastische Kleber aus der Chemie helfen auch auf Dächern und schützen hier vor Regenwasser, das die Stabilität der Objekte gefährden würde. Die eingesetzten Produkte gewährleisten zu jeder Jahreszeit einen zuverlässigen Schutz, denn sie dehnen sich je nach Temperatur aus oder ziehen sich zusammen. So ist sichergestellt, dass Fugen zwischen den einzelnen Bauteilen über einen langen Zeitraum sicher abgedichtet sind – und man in den Gebäuden unbeschwert arbeiten oder wohnen kann.
Federleichte Betonverstärkung
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Gebäude oder Brücken aus Stahlbeton sind für große Lasten ausgelegt. Doch manchmal sind bei diesen Objekten nachträgliche Verstärkungen nötig – etwa, wenn sich die Anforderungen an die Belastbarkeit ändern oder Umbauten geplant sind. Hier kommt eine Innovation aus der Chemie ins Spiel, die zuverlässig für Sicherheit sorgt: hochbelastbare und korrosionsbeständige CFK-Lamellen. Die mit Karbonfasern verstärkten Kunststoffe (CFK) sind nur zwischen einem und drei Millimetern dick. Oft können sie installiert werden, ohne die Nutzung der Gebäude zu unterbrechen. Dafür werden sie einfach mit einem Epoxidharzklebstoff auf die Bauteile geklebt, die verstärkt werden sollen. Auch bei Schäden durch Unfälle oder Naturkatastrophen wie Erdbeben und Stürme sorgen die Lamellen schnell dafür, dass gefährdete Objekte weiterhin standsicher bleiben. Durch ihre geringe Höhe verändern CFK-Lamellen auch die Durchfahrtshöhe unter Brücken kaum – wichtig für den Bahn- und Lastwagenverkehr.
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Schützende Imprägnierungen
Alexander der Große war nicht nur ein berühmter Eroberer, er schätzte auch Olivenöl – und zwar auch außerhalb des Speiseplans. Er ließ Brückenpfeiler mit dem Öl tränken, damit das Holz weniger Wasser aufnahm und so länger stabil und tragfähig blieb. Bis heute ist die imprägnierende Behandlung von Baustoffen eine Technik, die unter dem Fachbegriff Hydrophobierung bekannt ist. Statt auf Olivenöl setzt man heute allerdings auf Silikone und silikonverwandte Produkte aus der Chemie. Sie sorgen dafür, dass die Oberflächen von Bauwerken gut gegen Wasser und Schmutz geschützt sind. Diese Materialien können dabei äußerst vielfältig eingesetzt werden: widerstandfähig gegen UV-Licht, Industrieabgase und hitzebeständig kommen sie nicht nur bei großen Bauprojekten, sondern auch beim Verkleben von Ceranfeldern im Haushalt zum Einsatz. Dabei überzeugen sie optisch mit zahlreichen Farbvarianten bis hin zu einer transparenten Version.
