Anwendungsarchive
Parylene-Fallstudien
Als f¨¹hrender Anbieter von Parylene-Technologie hatte »ÆÉ«ÁñÁ«ÊÓƵ im Lauf der Jahre immer wieder Gelegenheit, bei zahlreichen innovativen, faszinierenden und historisch bedeutenden Spitzenprojekten mitzuarbeiten. Die folgende ?bersicht beschreibt einige der Projekte, die wir mit besonderem Stolz unterst¨¹tzt haben.
RMS Titanic
Am 12. April 1912 stie? die RMS Titanic auf ihrer Jungfernfahrt ¨¹ber den Atlantik mit einem Eisberg zusammen. Das Wrack der Titanic lag 80 Jahre lang unber¨¹hrt 1500 Meter unter der Meeresoberfl?che in der eisigen, salzigen Tiefe des Nordatlantiks.
Ein gro?es Problem ergab sich vor allem bei der Bergung von Papierprodukten wie z. B. Zeitschriften, Gep?ckanh?ngern und Bordkarten. Die aus dem Wrack geborgenen, wasserdurchtr?nkten Papierprodukte waren zu empfindlich, um den ?bergang in einen nat¨¹rlichen trockenen Zustand unbeschadet zu ¨¹berstehen.
»ÆÉ«ÁñÁ«ÊÓƵ wurde damit beauftragt, unter Verwendung von Parylene eine Methode zu entwickeln, mit der diese Gegenst?nde so weit stabilisiert werden konnten, dass sie auch f¨¹r nachfolgende Generationen erhalten bleiben. Diese Gegenst?nde k?nnen heute angefasst und unbesorgt von Hand zu Hand weitergegeben werden. Ohne den Einsatz von »ÆÉ«ÁñÁ«ÊÓƵ w?ren diese Gegenst?nde auf immer verloren gegangen.
Internationale Raumstation
Die Neptec Design Group, Ltd. in Kanada in der kanadischen Provinz Ontario wurde mit dem Bau des Space Vision System (SVS) beauftragt. Das SVS wird in der Internationalen Raumstation eingesetzt, die von der NASA und den Raumfahrtorganisationen von 12 anderen L?ndern betrieben wird.
Die Komponenten der Raumstation wurden bei einer Reihe von Eins?tzen der Raumf?hre ins All bef?rdert und im Verlauf von sechs Jahren zusammengebaut.
Das SVS nutzt spezielle Elektronik, Software und grafische Displays, um die optischen Leistungen zu verbessern und die Kontrolle des riesigen Roboterarms der Raumf?hre zu optimieren. Das System verfolgt visuelle Zielpunkte auf den Gegenst?nden, die vom Roboterarm gehandhabt werden. Dazu werden Kameras in der Raumf?hre und in der Raumstation eingesetzt.
Dank dieses Verfolgungsmechanismus erhalten die Bediener eine exakte dreidimensionale Darstellung, die den Bewegungen der gehandhabten Gegenst?nde folgt und eine genauere Kontrolle als mit fr¨¹heren Steuermechanismen f¨¹r Roboterarme erlaubt. Bevor das SVS-Konzept entwickelt wurde, waren Astronauten, deren Sicht durch die kleinen Fenster des Raumschiffs stark eingeschr?nkt ist, bei der Steuerung der Roboterfunktionen auf die Bilder von Videokameras angewiesen. Das neue Beobachtungssystem wird bei jedem Einsatz der Raumf?hre verwendet, um den Bau der Raumstation zu unterst¨¹tzen. Mithilfe dieses Systems k?nnen die Astronauten den Roboterarm der Raumf?hre beim Andocken, beim Umlagern von Frachten und bei der Montage von Bauteilen pr?zise bewegen.
Die Beobachtungssysteme, die das kanadische Elektronikunternehmen bereitstellt, werden von der NASA zum Training der Astronauten im Johnson Space Flight Center in Houston (Texas) und in der Internationalen Raumstation eingesetzt.
Tiefraum-Antriebstest
In Zusammenarbeit mit Southwest Research wurde Parylene bei einem besonders aufregenden Raumfahrtprojekt eingesetzt. Dabei ging es um die Beschichtung von Objekten f¨¹r die Tiefraumsonde Deep Space 1. Diese rund 350 kg schwere Raumsonde wurde im Juli 1998 ins Weltall bef?rdert, um eine Vielzahl von neuen Technologien zu testen, die zuk¨¹nftige ambitionierte Raumfahrteins?tze in Erdn?he und im tiefen Weltall unterst¨¹tzen werden.
Bei diesem NASA-Projekt wird auch ein Ionen-Triebwerk getestet, das im Vakuum des Weltalls eingesetzt werden kann. In diesem Triebwerk werden positiv geladene Atome abgesto?en, die aus einem Inertgas generiert werden. Die erforderliche Reaktion wird durch Sonnenenergie ausgel?st. Der Kollimator des Triebwerks ¨C ein Ger?t, das den Fluss der Ionen ausrichtet und steuert ¨C wurde mit Parylene beschichtet, um seine Oberfl?che vor dem Start, beim Verlassen der Erdatmosph?re und f¨¹r die Dauer des gesamten Einsatzes zu sch¨¹tzen. Ein Ionen-Triebwerk erzielt zwar nur eine Schubkraft von etwa 90 Millinewton (0,01 kgf). Im Vakuum des Weltalls bewirkt diese Schubkraft jedoch eine best?ndige Beschleunigungskraft, die im Verlauf von Monaten zu sehr hohen Geschwindigkeiten f¨¹hrt. Dieses Antriebssystem weist au?erdem eine deutlich h?here Effizienz als herk?mmliche chemische Antriebssysteme auf. Ein Ionen-Triebwerk ist nur rund 30 cm gro? und erfordert nicht mehr als 66 kg an Treibstoff. Aus diesem Grund k?nnen Ionen-Triebwerke mithilfe von relativ kleinen, kosteng¨¹nstigen Raumschiffen ins All bef?rdert werden.
Das im Deep Space 1 eingesetzte Ionen-Triebwerk wurde am 18. September 1999 gez¨¹ndet und sorgte drei Monate lang f¨¹r nahezu ununterbrochenen Dauerantrieb, w?hrend die NASA-Sonde sich zu Studienzwecken in die N?he von zwei Kometen bewegte. Das Projekt Deep Space 1 wird vom NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena (Kalifornien) im Auftrag des NASA Office of Space Science (Washington, DC) verwaltet.
Bibeln aus der Holocaust-Zeit
Gegen Jahresende 1994 traf ein unscheinbares Paket in der »ÆÉ«ÁñÁ«ÊÓƵ-Beschichtungsanlage in Clear Lake im US-Bundesstaat Wisconsin ein. Dieses Paket enthielt sechs kleine, ramponierte B¨¹cher. Es handelte sich dabei um ein Gebetbuch und die ersten f¨¹nf B¨¹cher des Alten Testaments, die im Judentum als Thora bezeichnet werden.
Diese in Mitleidenschaft gezogenen B?nde hatten die Judenverfolgung unter den Nazis ¨¹berstanden und verdienten darum besondere Aufmerksamkeit. Der Erhalt dieser B¨¹cher ist Dr. Rupp, einem damals in Deutschland lebenden Schweizer Arzt zu verdanken, der au?erdem dazu beigetragen hat, dass eine Gruppe von polnischen und deutschen Juden den Zweiten Weltkrieg ¨¹berlebte.
Dr. Rupp erhielt die B¨¹cher in Berlin von Dr. Rosenblat, der die B¨¹cher vor seiner Flucht aus dem Warschauer Getto von einem Mitgefangenen anvertraut bekommen hatte. Der urspr¨¹ngliche Besitzer wollte, dass die B¨¹cher erhalten bleiben, mit Ehrfurcht behandelt und an eine Synagoge oder eine andere j¨¹dische Einrichtung ¨¹bergeben werden.
Es war zur damaligen Zeit zu gef?hrlich, religi?se B¨¹cher ¨¹ber die Grenzen des deutschen Reichs zu transportieren. Bevor Dr. Rupp gegen Ende des Krieges aus Berlin floh, begrub er darum die B¨¹cher. Nach Ende des Krieges kehrte er nach Berlin zur¨¹ck und grub die B¨¹cher wieder aus.
Die Jahre und die historischen Ereignisse hatten starke Spuren in den B¨¹chern hinterlassen. Yoram Curiel, ein Bekannter von Dr. Rupps Sohn, wendete sich an »ÆÉ«ÁñÁ«ÊÓƵ mit der Bitte, beim Erhalt der B¨¹cher mitzuwirken. »ÆÉ«ÁñÁ«ÊÓƵ entwickelte eine spezielle Beschichtungsmethode, durch die die B¨¹cher bewahrt und vor weiterem Verfall gesch¨¹tzt werden konnten. Diese B¨¹cher sind in der Zwischenzeit in den Besitz einer j¨¹dischen Institution ¨¹bergegangen.
Wiederherstellung von Steuerbelegen
Auf interessante Weise unterst¨¹tzt »ÆÉ«ÁñÁ«ÊÓƵ auch die Arbeit der Strafbeh?rden. Dazu z?hlen insbesondere auch einige Projekte, bei denen »ÆÉ«ÁñÁ«ÊÓƵ mit der US-amerikanischen Steuerbeh?rde Internal Revenue Service bei der Untersuchung von Steuerbetrugsf?llen zusammengearbeitet hat.
Bei Steuerbetrugsf?llen kommt es gelegentlich vor, dass wichtige Belege und/oder Steuerunterlagen starke Brandsch?den aufweisen, die sie unkenntlich machen. Die verbrannten Unterlagen k?nnen mit Parylene stabilisiert werden, sodass sie ¨¹berpr¨¹ft und als Belege verwendet werden k?nnen.
Ein Fall dieser Art stellte die kriminaltechnischen Experten der Steuerbeh?rde vor besondere Probleme, weil wichtiges Beweismaterial in einem bestimmten Steuerbetrugsfall stark verschmort war. Der Text auf dem Papier war noch erkennbar, aber die Aschesegmente waren gekr?uselt und br¨¹chig.
Die verschmorten Teile konnten durch eine d¨¹nne Parylene-Beschichtung stabilisiert werden, sodass sie (wie ein Puzzle) wieder zu einem Dokument zusammengesetzt werden konnten. Die einzelnen Teile wurden in Glas eingefasst, ¨¹berpr¨¹ft und als wichtiges Beweismaterial f¨¹r das Gerichtsverfahren verwendet.
JSTARS-?berwachungssystem
Konforme Parylene-Beschichtungen leisten einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Leistung des k¨¹rzlich entwickelten Joint Tactical Information Distribution System, das unter der Abk¨¹rzung JSTARS bekannt ist. Dieses luftgest¨¹tzte Radarsystem, das w?hrend des Golfkriegs und von den Friedenstruppen in Bosnien effektiv eingesetzt wurde, bietet hochaufl?sende Bilder beweglicher Ziele am Boden.
Die Einsatzleiter erhalten auf diese Weise aktuelle und exakte Informationen ¨¹ber mobile Feindtruppen, die in einem sehr gro?en Areal unterwegs sind. Laut Angaben von Jon Harris, dem Programmmanager f¨¹r JSTARS bei Electromagnetic Sciences, Inc. in Norcross (US-Bundesstaat Georgia), wurden eine besonders wichtige Leiterplatte und die Mikrowellen-Antennenbaugruppe f¨¹r JSTARS mit Parylene beschichtet, um das System vor den extremen Umwelteinfl¨¹ssen im Luftraum zu sch¨¹tzen. Die Teilbaugruppe f¨¹r den Mikrowellen-Phasenschieber ist auf der Au?enseite des JSTARS-?berwachungsflugzeugs angebracht, wo sie mechanischen St??en und starken Temperatur- und Feuchtigkeits?nderungen ausgesetzt ist.
Electromagnetic Sciences (ELMG) stellt wichtige Komponenten des JSTARS-Systems her. Harris weist darauf hin, dass das Unternehmen bereits seit langer Zeit Parylene verwendet. ?Parylene ist praktisch das einzige Beschichtungsmittel, das f¨¹r den Mikrowellen-Phasenschieber von JSTARS geeignet ist. Es sch¨¹tzt gegen Feuchtigkeit, erlaubt porenfreie Abdeckung und bietet dielektrischen Schutz ohne signifikante Auswirkungen auf die Masse oder die thermischen Bedingungen. Parylene erf¨¹llt auf ideale Weise alle unsere Anforderungen an eine Schutzbeschichtung¡°, so Harris.
Die einzigartigen Schutzeigenschaften von Parylene werden durch eine d¨¹nne Filmschicht erzielt, die sich kaum auf das Gewicht der komplexen Radar-Teilbaugruppe auswirkt. Mikrowellen-Phasenschieberbaugruppe von JSTARS.