Anwendungsarchive
Parylene-Fallstudien
Als führender Anbieter von Parylene-Technologie hatte SCS im Lauf der Jahre immer wieder Gelegenheit, bei zahlreichen innovativen, faszinierenden und historisch bedeutenden Spitzenprojekten mitzuarbeiten. Die folgende Übersicht beschreibt einige der Projekte, die wir mit besonderem Stolz unterstützt haben.
RMS Titanic
Am 12. April 1912 stieß die RMS Titanic auf ihrer Jungfernfahrt über den Atlantik mit einem Eisberg zusammen. Das Wrack der Titanic lag 80 Jahre lang unberührt 1500 Meter unter der Meeresoberfläche in der eisigen, salzigen Tiefe des Nordatlantiks.
Ein großes Problem ergab sich vor allem bei der Bergung von Papierprodukten wie z. B. Zeitschriften, Gepäckanhängern und Bordkarten. Die aus dem Wrack geborgenen, wasserdurchtränkten Papierprodukte waren zu empfindlich, um den Übergang in einen natürlichen trockenen Zustand unbeschadet zu überstehen.
SCS wurde damit beauftragt, unter Verwendung von Parylene eine Methode zu entwickeln, mit der diese Gegenstände so weit stabilisiert werden konnten, dass sie auch für nachfolgende Generationen erhalten bleiben. Diese Gegenstände können heute angefasst und unbesorgt von Hand zu Hand weitergegeben werden. Ohne den Einsatz von SCS wären diese Gegenstände 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 Ländern betrieben wird.
Die Komponenten der Raumstation wurden bei einer Reihe von Einsätzen der Raumfähre ins All befördert 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 Raumfähre zu optimieren. Das System verfolgt visuelle Zielpunkte auf den Gegenständen, die vom Roboterarm gehandhabt werden. Dazu werden Kameras in der Raumfähre und in der Raumstation eingesetzt.
Dank dieses Verfolgungsmechanismus erhalten die Bediener eine exakte dreidimensionale Darstellung, die den Bewegungen der gehandhabten Gegenstände folgt und eine genauere Kontrolle als mit früheren Steuermechanismen für Roboterarme erlaubt. Bevor das SVS-Konzept entwickelt wurde, waren Astronauten, deren Sicht durch die kleinen Fenster des Raumschiffs stark eingeschränkt ist, bei der Steuerung der Roboterfunktionen auf die Bilder von Videokameras angewiesen. Das neue Beobachtungssystem wird bei jedem Einsatz der Raumfähre verwendet, um den Bau der Raumstation zu unterstützen. Mithilfe dieses Systems können die Astronauten den Roboterarm der Raumfähre beim Andocken, beim Umlagern von Frachten und bei der Montage von Bauteilen präzise 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 für die Tiefraumsonde Deep Space 1. Diese rund 350 kg schwere Raumsonde wurde im Juli 1998 ins Weltall befördert, um eine Vielzahl von neuen Technologien zu testen, die zukünftige ambitionierte Raumfahrteinsätze in Erdnähe und im tiefen Weltall unterstützen 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 abgestoßen, die aus einem Inertgas generiert werden. Die erforderliche Reaktion wird durch Sonnenenergie ausgelöst. Der Kollimator des Triebwerks – ein Gerät, das den Fluss der Ionen ausrichtet und steuert – wurde mit Parylene beschichtet, um seine Oberfläche vor dem Start, beim Verlassen der Erdatmosphäre und für die Dauer des gesamten Einsatzes zu schützen. Ein Ionen-Triebwerk erzielt zwar nur eine Schubkraft von etwa 90 Millinewton (0,01 kgf). Im Vakuum des Weltalls bewirkt diese Schubkraft jedoch eine beständige Beschleunigungskraft, die im Verlauf von Monaten zu sehr hohen Geschwindigkeiten führt. Dieses Antriebssystem weist außerdem eine deutlich höhere Effizienz als herkömmliche chemische Antriebssysteme auf. Ein Ionen-Triebwerk ist nur rund 30 cm groß und erfordert nicht mehr als 66 kg an Treibstoff. Aus diesem Grund können Ionen-Triebwerke mithilfe von relativ kleinen, kostengünstigen Raumschiffen ins All befördert werden.
Das im Deep Space 1 eingesetzte Ionen-Triebwerk wurde am 18. September 1999 gezündet und sorgte drei Monate lang für nahezu ununterbrochenen Dauerantrieb, während die NASA-Sonde sich zu Studienzwecken in die Nähe 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 SCS-Beschichtungsanlage in Clear Lake im US-Bundesstaat Wisconsin ein. Dieses Paket enthielt sechs kleine, ramponierte Bücher. Es handelte sich dabei um ein Gebetbuch und die ersten fünf Bücher des Alten Testaments, die im Judentum als Thora bezeichnet werden.
Diese in Mitleidenschaft gezogenen Bände hatten die Judenverfolgung unter den Nazis überstanden und verdienten darum besondere Aufmerksamkeit. Der Erhalt dieser Bücher ist Dr. Rupp, einem damals in Deutschland lebenden Schweizer Arzt zu verdanken, der außerdem dazu beigetragen hat, dass eine Gruppe von polnischen und deutschen Juden den Zweiten Weltkrieg überlebte.
Dr. Rupp erhielt die Bücher in Berlin von Dr. Rosenblat, der die Bücher vor seiner Flucht aus dem Warschauer Getto von einem Mitgefangenen anvertraut bekommen hatte. Der ursprüngliche Besitzer wollte, dass die Bücher erhalten bleiben, mit Ehrfurcht behandelt und an eine Synagoge oder eine andere jüdische Einrichtung übergeben werden.
Es war zur damaligen Zeit zu gefährlich, religiöse Bücher über die Grenzen des deutschen Reichs zu transportieren. Bevor Dr. Rupp gegen Ende des Krieges aus Berlin floh, begrub er darum die Bücher. Nach Ende des Krieges kehrte er nach Berlin zurück und grub die Bücher wieder aus.
Die Jahre und die historischen Ereignisse hatten starke Spuren in den Büchern hinterlassen. Yoram Curiel, ein Bekannter von Dr. Rupps Sohn, wendete sich an SCS mit der Bitte, beim Erhalt der Bücher mitzuwirken. SCS entwickelte eine spezielle Beschichtungsmethode, durch die die Bücher bewahrt und vor weiterem Verfall geschützt werden konnten. Diese Bücher sind in der Zwischenzeit in den Besitz einer jüdischen Institution übergegangen.
Wiederherstellung von Steuerbelegen
Auf interessante Weise unterstützt SCS auch die Arbeit der Strafbehörden. Dazu zählen insbesondere auch einige Projekte, bei denen SCS mit der US-amerikanischen Steuerbehörde Internal Revenue Service bei der Untersuchung von Steuerbetrugsfällen zusammengearbeitet hat.
Bei Steuerbetrugsfällen kommt es gelegentlich vor, dass wichtige Belege und/oder Steuerunterlagen starke Brandschäden aufweisen, die sie unkenntlich machen. Die verbrannten Unterlagen können mit Parylene stabilisiert werden, sodass sie überprüft und als Belege verwendet werden können.
Ein Fall dieser Art stellte die kriminaltechnischen Experten der Steuerbehörde 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 gekräuselt und brüchig.
Die verschmorten Teile konnten durch eine dünne Parylene-Beschichtung stabilisiert werden, sodass sie (wie ein Puzzle) wieder zu einem Dokument zusammengesetzt werden konnten. Die einzelnen Teile wurden in Glas eingefasst, überprüft und als wichtiges Beweismaterial für das Gerichtsverfahren verwendet.
JSTARS-Überwachungssystem
Konforme Parylene-Beschichtungen leisten einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Leistung des kürzlich entwickelten Joint Tactical Information Distribution System, das unter der Abkürzung JSTARS bekannt ist. Dieses luftgestützte Radarsystem, das während des Golfkriegs und von den Friedenstruppen in Bosnien effektiv eingesetzt wurde, bietet hochauflösende Bilder beweglicher Ziele am Boden.
Die Einsatzleiter erhalten auf diese Weise aktuelle und exakte Informationen über mobile Feindtruppen, die in einem sehr großen Areal unterwegs sind. Laut Angaben von Jon Harris, dem Programmmanager für JSTARS bei Electromagnetic Sciences, Inc. in Norcross (US-Bundesstaat Georgia), wurden eine besonders wichtige Leiterplatte und die Mikrowellen-Antennenbaugruppe für JSTARS mit Parylene beschichtet, um das System vor den extremen Umwelteinflüssen im Luftraum zu schützen. Die Teilbaugruppe für den Mikrowellen-Phasenschieber ist auf der Außenseite des JSTARS-Überwachungsflugzeugs angebracht, wo sie mechanischen Stößen und starken Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen 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 für den Mikrowellen-Phasenschieber von JSTARS geeignet ist. Es schützt gegen Feuchtigkeit, erlaubt porenfreie Abdeckung und bietet dielektrischen Schutz ohne signifikante Auswirkungen auf die Masse oder die thermischen Bedingungen. Parylene erfüllt auf ideale Weise alle unsere Anforderungen an eine Schutzbeschichtung“, so Harris.
Die einzigartigen Schutzeigenschaften von Parylene werden durch eine dünne Filmschicht erzielt, die sich kaum auf das Gewicht der komplexen Radar-Teilbaugruppe auswirkt. Mikrowellen-Phasenschieberbaugruppe von JSTARS.
