Spezielle Gläser können durch Teilchenbeschuss erzeugte Defekte selbstständig ausgleichen, haben amerikanische Forscher entdeckt. Aus solchen Gläsern hergestellte Container könnten sich daher etwa zur Lagerung radioaktiver Stoffe eignen, da die von Alphateilchen oder schnellen Elektronen angegriffenen Bereiche des Glases schon kurz nach dem Auftreffen von selbst wieder heilen würden. Dies ist überraschend, da der glasartige Materiezustand thermodynamisch gesehen eigentlich nicht besonders stabil sein sollte.
Andre Mkhoyan und seine Kollegen von der Cornell-Universität beschossen in ihrem Experiment ein mit Aluminiumoxid angereichertes Glas zwei Minuten lang mit einem energiereichen Elektronenstrahl. Das Experiment wurde in einem Transmissionselektronenmikroskop durchgeführt, so dass die Forscher die Entstehung von durch den Beschuss ausgelösten Schäden in Echtzeit verfolgen konnten.
Zwei Minuten nach Abschalten des Elektronenstrahls untersuchten die Wissenschaftler die bestrahlte Region des Glases sowohl mit dem Elektronenmikroskop als auch mit einer auf Elektronenstrahlen beruhenden Spektroskopiemethode, um das genaue Ausmaß der Schäden zu ermitteln. Zu ihrer Überraschung waren diese praktisch völlig verschwunden ? die Atomverbände des Glases hatten die angegriffenen Stellen wieder homogen aufgefüllt.
Gläser scheinen demnach thermodynamisch wesentlich stabiler zu sein als bisher vermutet, so dass nun wohl Theoretiker gefragt sein werden. Mkhoyan selbst will in der Zwischenzeit darangehen, zusammen mit Kollegen ein Glas zu entwickeln, das sich für die Lagerung radioaktiver Substanzen eignen könnte.
Physical Review Letters, Bd. 96, Artikel 205506 Stefan Maier
