Material World

Qualitätsgarant: Neodym zählt zu den Seltenen Erden, ist aber auch als Werkstoff nutzbar. Im richtigen Mischungsverhältnis mit Eisen und Bor entstehen aus ihm die stärksten Magnete der Welt.  © iStock: Darryl Fonseka

Die Geschichte der Materialentwicklung und der Werkstoffforschung ist voll von solchen Beispielen. Sie zeigen auf, mit welchem Erfindungsreichtum und auch mit welcher Beharrlichkeit Menschen in den vergangenen Jahrhunderten und bis heute immer wieder Kunstvolles vollbracht haben: indem sie Rohstoffe verändern, ihre Aggregatszustände umwandeln, Stoffe kombinieren oder Verbundwerkstoffe erschaffen, die völlig andere Eigenschaften besitzen als ihre einzelnen Komponenten. Die Geschichte der Menschheit beginnt damit, dass sie Rohstoffe nutzt. Aber dabei blieb es eben nicht. Mit Steinen, Eisen und Holz allein hätten wir nicht die heutige zivilisatorische Höhe erreicht. Findige Köpfe fertigten Stahl, Keramik und Glas. Zivilisationssprünge haben häufig mit neuen Werkstoffen zu tun: Ohne die Zellulosemischung Papier wäre die Revolution des Buchdrucks nicht möglich gewesen. Ohne die Mixtur aus Schwefel, Holzkohle und Kalisalpeter, vulgo „Schwarzpulver“, die Welthistorie anders verlaufen.

Fortschritt, das war immer eine Sache von Versuch und Irrtum. Nicht erst zu unseren Zeiten hochkomplexer Verbundwerkstoffe – sondern schon etwa 4.000 v. Chr. Damals begann der Kupferabbau. Das weiche Metall eignete sich nur bedingt für Werkzeuge, aber es stellte sich heraus, dass Kupfer aus verschiedenen Lagerstätten unterschiedlich hart sein konnte – weil es sich im Boden gelegentlich mit Blei oder Arsen vermischt. Während Blei das Kupfer noch verformbarer werden lässt, bewirkt schon ein wenig Arsen, dass Kuper deutlich härter wird. Von dieser Erkenntnis dauerte es sicherlich noch einige Zeit, bis schließlich aus Kupfer und Zinn die erste Legierung entstand: Bronze. Plötzlich waren völlig neue Werkzeuge und Waffen möglich.