Geschichte und Geschichten der Materialien, die uns verändert haben und noch immer unser Leben verändern

In unserem Land entbrennt regelmäßig die Debatte darüber, was wichtiger ist zwischen geisteswissenschaftlichem und technischem Wissen, zwischen "Geist" und "Materie". Das Schöne ist, dass es eine sterile Debatte ist, denn die Menschen hätten nicht so viele Ziele erreicht, wenn sie sich nicht im Wissen um die Welt um sie herum mit dreihundertsechzig Grad bewegen könnten. So kann die Geschichte der Menschheit als eine Reihe von Ereignissen, Schlachten und Charakteren erzählt werden. Oder als Liste von Veränderungen im Denken und in der Gesellschaft. Oder wie Silvano Fuso in seinem faszinierenden „Das Geheimnis der Dinge“ (Carocci, 2021, S. 221) als eine lange Beziehung zwischen Mensch und Material.

Denn das lehrt man uns schon in der Schule: Die Steinzeit folgt der der Metalle bis hin zu jener industriellen Revolution, die, angetrieben von Kohle und Öl, die Welt, in der wir heute leben, mitgeprägt hat. Und was sind Steine, Metalle, Öl und Kohle, wenn nicht „Dinge“, die wir in jedem Moment unseres Lebens zusammen mit vielen anderen mehr oder weniger anspruchsvollen Materialien verwenden. Kurz gesagt, die Materialien – neue Metalllegierungen, Kunststoffe, Halbleiter, neue keramische, magnetische, elektrische, optische Materialien – haben den sozialen und wirtschaftlichen Fortschritt begleitet und begleiten ihn weiterhin. Tatsächlich gibt es keinen Tätigkeitsbereich, der nicht von ihnen abhängt.

Sie mögen wie Reden interessanter Ingenieure, Chemiker, Physiker und dergleichen erscheinen, aber das ist nicht der Fall, wie der Band "Das Geheimnis der Dinge" zeigt und wie Silvano Fuso in der Ich-Perspektive bestätigt:

„Von morgens bis abends nutzen wir Dinge: vom digitalen Wecker, der uns aus dem Bett zieht, über die Tasse, mit der wir Kaffee trinken, vom Smartphone, mit dem wir Nachrichten lesen, bis zum Helm, den wir auf dem Roller tragen. Alles erfüllt fügsam seine Funktion und dies dank des Materials, aus dem es gefertigt ist. Der piezoelektrische Quarzkristall des Weckers misst die Zeit, die Keramik der Tasse hält hohen Temperaturen stand, das OLED (Organic Light Emitting Diode) Display baut die Bilder auf unserem Smartphone auf und der Kohlefaser- und Epoxidharzhelm rettet uns das Leben bei einem Unfall. Technologie begleitet jeden Moment unseres Lebens: Das Wissen um die Funktionsweise der von uns verwendeten Dinge und die Eigenschaften der Materialien, aus denen sie bestehen, ermöglicht es uns, sie weniger passiv zu erleben und uns ihrer Stärken und Grenzen bewusster zu werden. Außerdem macht es Spaß, die Dinge etwas tiefer zu wissen, jenseits des Scheins.

In dem Buch sprechen Sie über eine bestimmte Disziplin, die uns hilft, Dinge zu wissen, die Materialwissenschaft. Was kann uns diese Wissenschaft "bieten"?

„Materialwissenschaft ist die Disziplin, die die Eigenschaften von Materialien untersucht und versucht, neue herzustellen. Es verwendet hauptsächlich Chemie, Physik und teilweise Ingenieurwissenschaften. Seine Wurzeln reichen bis in den Nebel der Zeit zurück: Als der Mensch den ersten Feuerstein hackte, den ersten Ton knetete oder die ersten Metalle förderte. Nicht umsonst unterscheidet man die Urzeit nach dem Namen des vorherrschenden Materials (Stein, Kupfer, Bronze, Eisen). Die moderne Materialwissenschaft ist jedoch noch sehr jung und wurde in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts geboren und entwickelt. Obwohl sie noch jung ist, hat sie innovative Lösungen in verschiedenen Bereichen angeboten. Denken wir an die Revolution der Kunststoffe ab den 1950er Jahren und die elektronische Revolution, die dank Halbleitermaterialien möglich wurde.

Was sind die Materialien der Zukunft, die unser Leben am meisten verändern werden?

„Was die Zukunft für uns bereithält, ist schwer zu sagen. Die derzeit vielversprechendsten Materialien sind die sogenannten Smart Materials und Nanomaterialien. Erstere sind in der Lage, auf verschiedene Reize zu reagieren und ihre Reaktion an besondere Bedürfnisse anzupassen. Die Liste ist lang: piezoelektrische, Formgedächtnis-, photovoltaische und optoelektronische Materialien, elektroaktive Polymere, dielektrische Elastomere, magnetostriktive, chromogene, ferrofluide, photomechanische, selbstheilende, magnetokalorische, thermoelektrische Materialien usw. Nanomaterialien enthalten Partikel mit einer Größe von mindestens einem Nanometer (Milliardstel Meter). Beispiele sind Graphen und Kohlenstoffnanoröhren. Beide Kategorien haben einzigartige Eigenschaften, die ihre Anwendung in unzähligen Technologiebereichen ermöglichen.

Wie vereinen Sie den Einsatz von Materialien, deren Herstellung mit dem Gedanken der Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung?

„Ein Großteil der zeitgenössischen Forschung konzentriert sich auf umweltverträgliche Materialien. Beispielsweise wurden Kunststoffe aus pflanzlichen Abfällen erfunden. Für die Energieerzeugung werden alternative Materialien zu herkömmlichen Halbleitern gesucht. Es gibt beispielsweise Photovoltaik-Zellen, die pflanzliche Pigmente wie Cranberry-Saft verwenden. Dann wurden Zemente und Farben (auf Titandioxidbasis) hergestellt, die die Luftverschmutzung reduzieren können".