Forschende beobachten Molekülbewegung in Reifenmaterial

Autoreifen enthalten Polybutadien und Ruß. Forschende können die Gummibestandteile nun in extrem hoher Zeitauflösung beobachten. Das könnte zur Entwicklung besonders langlebiger Materialien führen.

Forschende unter der Leitung der Universität Tokio, der Ibaraki Universität und von European XFEL haben die Wechselwirkung von Polybutadien und Ruß auf atomarer Ebene mit einer zeitlichen Auflösung von 890 ns beobachten. Laut den Forschenden ist das die höchste jemals erreichte Auflösung. Dabei bedienten sie sich der kürzlich entwickelten Methode des Diffracted X-ray Blinking; zu Deutsch etwa gebeugtes Röntgenblinken. Anhand der Ergebnisse schließen die Forschenden, dass sich die Beweglichkeit des Polybutadiens je nach Art des zugesetzten Rußes deutlich unterscheidet. Im Einsatz an Autoreifen führen schnelle Polybutadien-Bewegungen zu schlechteren Leistungseigenschaften.

Laut den Forschenden könnten die Ergebnisse helfen, bessere Methoden zu finden, um den Verschleiß von Reifengummi während des Entwicklungsprozesses im Labor zu untersuchen und so langlebigere Materialien herzustellen. Da einige molekulare Bewegungen unter den hohen Kräften während der Fahrt extrem schnell ablaufen, ist für Messungen mit atomarer Zeitskala die schnellstmögliche Zeitskala nötig.