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Ist der Helm defekt, stinkt´s mächtig gewaltig

Stinkender Helm Foto:IVMEinen beschädigten Fahrradhelm soll man künftig am Geruch erkennen. Ein neues von deutschen Wissenschaftlern entwickeltes Verfahren sorgt dafür, dass Duftöle ausströmen, wenn sich in Kunststoffen Risse bilden.

Fahrradhelme haben nur einen Zweck: Sie sollen den Kopf des Trägers schützen. Doch nur einwandfreie Helme halten im Notfall, was sie versprechen. Daher empfiehlt es sich, den Kopfschutz nach einiger Zeit auszutauschen. Aber wer erneuert schon gerne auf Verdacht seine Ausrüstung? Künftig wird das nicht mehr nötig sein. Ein neues Verfahren, das die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik (IWM) in Freiburg in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) in Oberhausen entwickelt haben, macht‘s möglich: Bilden sich in den Kunststoffen kleine Risse, so beginnen diese zu riechen. Größere Risse stinken geradezu.

Verantwortlich für den Geruch sind Duftöle, die in Mikrokapseln verschlossen sind. "Oftmals werden Helme nach dem Herunterfallen unnötig entsorgt, da man nicht erkennen kann, ob sie tatsächlich beschädigt sind. Das ist mit den Kapseln nicht mehr erforderlich. Bilden sich Risse, werden die Duftstoffe freigesetzt," sagt Christof Koplin, Wissenschaftler am IWM. Die Forscher arbeiten die Kapseln als Zusatzstoff in eine Polypropylenmasse ein, die sie dann im Spritzgussverfahren zum endgültigen Bauteil formen können. Im Fall des Fahrradhelms haben sie die Kügelchen in eine dicke Folie aus dem Polymerwerkstoff Polypropylen eingebracht. Die Folie wird am Kopfschutz befestigt.

Eine Schicht aus Melaminformaldehydharz verschließt die Kapseln geruchsdicht und mechanisch. Sie schützt die Kügelchen, schließlich müssen diese die im Spritzgussverfahren üblichen hohen Temperaturen von 200 bis 300 Grad Celsius aushalten und darüber hinaus statischen Drücken von bis zu 100 bar standhalten. "Im Innern der Kapsel befindet sich ein poröser, wenig deformierbarer Siliciumdioxid-Kern, der den Duftstoff aufnimmt. Mit diesem Kern haben wir die besten Ergebnisse erzielt," erklärt Koplin.

Nach Aussagen des Wissenschaftlers biete die Methode der Geruchsdetektion mehrere Vorteile. Sie ermögliche nicht nur den rechtzeitigen Austausch sicherheitskritischer Polymerbauteile. "Durch die ausströmenden Duftstoffe können auch Beschädigungen erkannt werden, die außerhalb des Sichtbereichs liegen," beschreibt Koplin die Vorzüge.

Das Verfahren eignet sich daher nicht nur für alle schwer auf Defekte zu testenden Teile wie Fahrrad-, Motorrad- oder Bauhelme. Vielmehr lässt es sich auch zum Überprüfen von Druckschläuchen wie Waschmaschinenzuleitungen einsetzen, die verdeckt verbaut sind. Geruchssensoren könnten auch Kunststoffrohre für die Wasser- und Gasversorgung auf kritische Risse überwachen, da sie ausströmende Duftstoffe über weite Entfernungen hinweg registrieren.

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