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Inno.CNT – CarboLifeCycle

CarboLifeCycle – Innovationsallianz Carbon Nanotubes: Innovationen für Industrie und Gesellschaft

 

Aufbauend auf den Ergebnissen der Projekte CarboSafe und TRACER vertieft das Projekt CarboLifeCycle die Sicherheitsforschung. In diesem Projekt liegen die Schwerpunkte neben weiteren ökotoxikologischen Betrachtungen auf der Entwicklung von personengetragener Messtechnik, Weiterentwicklung von Messstrategien und Messungen einer möglichen Exposition bei der Herstellung, Verarbeitung, Gebrauch und dem „End of Life“ von CNT und CNT-haltigen Produkten. Darüber hinaus wird die quantitative Bestimmung von funktionellen Gruppen auf den CNT weiterentwickelt und validiert sowie die ökotoxikologischen Testsysteme im Hinblick auf mögliche Langzeitwirkungen von CNT und Wirkungen auf zellulärer Ebene erweitert.

Ein neuer Aspekt ist das Degradationsverhalten (Verwitterung, Verschleiß) von CNT-haltigen Produkten. Die Projektpartner werden die mögliche Freisetzung von CNT aus CNT-haltigen Produkten durch Umwelteinflüsse sowie das Verhalten von CNT in Umweltmedien, wie z.B. in Böden, untersuchen. Im Laufe des Projektes wollen die Projektpartner von CarboLifeCycle Methoden und Maßnahmen erarbeiten, welche helfen, die Sicherheit bei der Verarbeitung und Nutzung von CNT und CNT-haltigen Produkten zu gewährleisten.

Weitere Informationen zum Projekt und der Inno.CNT-Initiative finden Sie unter http://www.inno-cnt.de/de/.

Inno.CNT – CarboAir

CarboAir – Innovationsallianz Carbon Nanotubes: Innovationen für Industrie und Gesellschaft

Relevanz für Gesellschaft und Wirtschaft

Der Schutz des Weltklimas sowie der nachhaltige Umgang mit den endlichen Ressourcen stellen eine zentrale Herausforderung für die Industriegesellschaft dar. Hier können intelligente Konzepte zu einer höheren Energie- und Ressourceneffizienz einen wichtigen Betrag leisten. Ein vielversprechender Ansatz ist dabei der Leichtbau und die damit verbundene Nutzung moderner Faserverbundwerkstoffe. Mit Hilfe von CNT können diese Materialien in Zukunft noch leistungsfähiger gemacht werden. So kann durch die Modifikation einer polymeren Matrix mit CNT nicht nur eine erhebliche Gewichtsreduktion bei steigender Stabilität erreicht werden. Auch multifunktionelle Verbundwerkstoffe – u.a. mit verbesserten elektrischen Leitfähigkeiten und optimierten Flammschutzeigenschaften – werden möglich. Im Bereich der Medizintechnik können CNT zu einer höheren Röntgentransparenz der verwendeten Werkstoffe und damit zu einer verringerten Strahlenbelastung des Patienten beitragen. Das Marktpotenzial von duromerbasierten CNT-Faserverbundwerkstoffen wird in den kommenden Jahren auf mehrere zehn Tonnen/Jahr geschätzt. Insbesondere im Bereich des Flugzeugbaus wird bei den erwarteten Produktionszahlen von einem Bedarf von 300–500 Tonnen CNT in den nächsten zehn Jahren ausgegangen.

Projektzielstellung

Ziel des Verbundvorhabens ist es, durch die Einarbeitung von CNT in Epoxidharze, als zusätzliche Füllmaterialien zu Kohlenstoff- bzw. Glasfasern, maßgeschneiderte, multiskalige Faserverbundwerkstoffe für die Luftfahrt, die Windkraft sowie die Medizintechnik zu generieren, deren Leistungsfähigkeit und Werkstoffpotenzial weit über den derzeitigen Stand der Technik und Forschung hinausgehen. Ziele sind hier unter anderem die Verbesserung der Druck- und Scherfestigkeiten um bis zu 25 Prozent sowie der spezifischen Steifigkeiten um bis zu 20 Prozent. Insgesamt wird eine Gewichtsersparnis von 10 Prozent gegenüber konventionellen Laminaten angestrebt. Für den Technologiedemonstrator Rotorblatt ist eine Verdoppelung der Lebensdauer unter dynamischer Belastung anvisiert. Die Verbesserung der Röntgentransparenz für den Technologiedemonstrator Patientenliege soll durch eine 20-prozentige Verringerung der Laminatdicke erreicht werden. Für die antistatische Einstellung von Glasfaserlaminaten soll eine spezifische elektrische Leitfähigkeit im Bereich 10-5 S/m erreicht werden.

Weitere Informationen zum Projekt CarboAir und der Inno.CNT-Initiative finden Sie unter http://www.inno-cnt.de/de/.

Kontakt

Inno.CNT Informationsbüro
Postfach 11 08 31
40508 Düsseldorf
Telefon 01805-133 422 (0,14 €/Min. aus dem Festnetz der Dt. Telekom, Mobilfunkpreise ggf. abweichend)
E-Mail: info@inno-cnt.de

Inno.CNT – CarboSafe

CarboSafe – Innovationsallianz Carbon Nanotubes: Innovationen für Industrie und Gesellschaft

Die überragenden Materialeigenschaften und das sich daraus ergebende hohe Innovationspotenzial von Kohlenstoff-Nanoröhrchen (engl. carbon nanotubes, CNTs) werden in den kommenden Jahren eine Vielzahl von Anwendungen zur Folge haben. Aufgrund der zu erwartenden hohen Produktionsmengen ist die Bewertung der Sicherheit dieser Materialien für Arbeiter, Verbraucher und Umwelt von hohem gesellschaftlichem und wirtschaftlichem Interesse. Für konventionelle Materialien stehen zur Bewertung möglicher Risiken eine Vielzahl von Methoden und Messverfahren zur Verfügung. Für Wissenschaft, Industrie und Behörden ist daher die Frage der Anwendbarkeit und der Grenzen existierender Methoden für CNTs (und auch für andere Nanomaterialien) von hoher Bedeutung. Der empfindliche Nachweis sowie die Charakterisierung dieser Materialien und ihres Verteilungsverhaltens am Arbeitsplatz und in der Umwelt sind wichtige Voraussetzungen für eine sichere Verwendung.

Projektzielstellung
  • Entwicklung von validierter Online-Analytik zur Bestimmung der Partikelgröße/Agglomeratgröße, Zusammensetzung, Konzentration und Größenverteilung (Anzahl, Oberfläche, Masse) für hergestellte Nanoobjekte (CNTs) und für ihren Nachweis in der Umwelt.
  • Weiterentwicklung von stationärer und personengetragener Messtechnik zur Expositionsermittlung gegenüber CNTs an Arbeitsplätzen (Herstellung, Wartung von Anlagen und Handling von Nanopulvern) und die Überprüfung der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf weitere Nanomaterialien.
  • Entwicklung eines Messstandes zur Bestimmung der Nanoobjektfreisetzung während der Verarbeitung von nanoobjekthaltigen Produkten (z.B. Schleifen, Bohren, Sägen oder aber auch bei der Wiederverwertung von Nanokompositen).
  • Charakterisierung des Umweltverhaltens von CNTs in verschiedenen Kompartimenten und ihres ökotoxikologischen Potenzials.

Die zum Teil zu entwickelnden Methoden im Bereich der Mikroskopie, Chromatografie und Spektroskopie werden im gesamten Lebenszyklus von CNT-Produkten eingesetzt. Sie werden in die internationale Normung eingebracht, um in Zukunft eine einheitliche Beurteilung von Gefährdungspotenzialen durch Emission von Nanoobjekten und im Speziellen von CNTs zu gewährleisten.

Weitere Informationen zum Projekt CarboSafe und der Inno.CNT-Initiative finden Sie unter http://www.inno-cnt.de/de/.

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