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Unendlicher Mix

Forscher zaubern gezielter neues Glas per Computer

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In der Tradition des Glaspioniers Otto Schott

Das untersuchte polyionische Glas besteht aus einer Kombination von Oxiden und Salzen, wie Fluoriden, Sulfaten, Phosphaten und Chloriden. Die beobachtbaren Materialeigenschaften ergeben sich aus Interaktionen dieser Vielzahl an chemischen Komponenten, wie es weiter heißt. Aufgrund der Komplexität sind Aussagen zur Struktur und räumlichen Anordnung der Grundelemente jedoch nur sehr begrenzt möglich, so dass resultierende Eigenschaften kaum vorhersagbar sind. Statt aufwendiger Laborversuche könnten optimale Zusammensetzungen nun mithilfe analytischer Modelle identifiziert werden. Die Forscher konnten außerdem zeigen, dass die gefundenen „Gene“ nun sehr gut zu dem Wenigen passen, das sie aus spektroskopischen Untersuchungen über die Struktur dieser Gläser wissen.

Bei seiner „Genomanalyse“ von Glas führt das Jenaer Team methodische Ansätze fort, die in Jena schon vor 130 Jahren von Otto Schott, dem Pionier der Glasforschung, eingeführt wurden. Schott nämlich der Erste, der moderne Gläser durch systematische Variationen der chemischen Zusammensetzung entwickelt hat. Aus seinen Beobachtungen hat er Zusammenhänge zwischen Chemie und praktischen Eigenschaften abgeleitet. Zusammen mit dem Physiker Adolf Winkelmann, damals Professor an der Uni Jena, hat Schott diese Erkenntnisse in mathematische Regressionsmodelle überführt, die in gewisser Weise Vorläufer dessen sind, was man heute als Teil des „maschinellen Lernens“ anwendet.

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