Die internationale Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“, führend auf dem Gebiet der experimentellen Chemie, hat auf ihrer Webseite einen Artikel mit dem Titel „Nanothermite auf Sulfat-Basis: ein weites Feld metastabiler Kompositmaterialien“ veröffentlicht. Dieser Artikel berichtet über auf die Forschungsarbeiten von Dr. Marc COMET und das Forschungsteam des Labors NS3E und den Einsatz von Sulfaten als Brennstoffe in Nanothermiten.
Sulfate sind wohlbekannte, überaus gebräuchliche Stoffe, die uns im Alltag häufig begegnen. Natriumsulfat ist der Grundstoff der meisten pulverförmigen Waschmittel. Magnesiumsulfat kommt als Magnesiumlieferant bei zahlreichen medizinischen Indikationen in Frage. Kalziumsulfat, zumeist als Gips bezeichnet, kennen wir von zu Hause, da es in den meisten Wandverkleidungen enthalten ist. Die „Bordeauxbrühe“, ein Pflanzenschutzmittel, welches als Fungizid und antibakterieller Wirkstoff im Garten eingesetzt wird, enthält als natürlichen Wirkstoff Kupfersulfat. Der als Deodorant verwendete Alaunstein ist ein Doppel-Sulfat aus Kalium und Aluminium. Der Elektrolyt in unseren Autobatterien ist Schwefelsäure, welche bisweilen für die Korrosion der Autobatteriepole (Sulfatierung) durch Bildung von Bleisulfat verantwortlich ist. Aluminiumsulfat wird für die Ausflockung der Kolloide bei den Verfahren zur Trinkwasserreinigung eingesetzt sowie als Beizmittel für die dauerhafte Farbfixierung bei Stoffen.
Das Sulfatanion besteht aus einem Schwefelatom, das von vier Sauerstoffatomen (SO42) umgeben ist. Dieses Ion ist nicht toxisch, sondern sogar ein wichtiger Schwefellieferant für den Organismus, zumal Schwefel bei zahlreichen biologischen Prozessen im Körper eine bedeutende Rolle spielt. Mineralwasser enthält übrigens fast immer Sulfate, bisweilen sogar in sehr hoher Konzentration (bis zu 1,5 g/L).
Jahrzehntelang beschränkte sich die Verwendung von Sulfaten in der Pyrotechnik auf die Erzeugung von Spezialeffekten: Blitzeffekte, Flammenfärbung oder intermittierenden Abbrand. 
Die im Labor NS3E entwickelten Sulfatgemische setzen sich zusammen aus Aluminium-Nanopartikeln (D ≈ 100 nm) verbunden mit feinen metallischen Sulfatpartikeln. Die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Nanothermiten aus Aluminium und Gips erreicht 840 m/s und ist damit 300 000-mal schneller als die eines vergleichbaren chemischen Gemisches aus Aluminiumpulver und Gips mit herkömmlicher Korngröße.
Nanothermite auf Sulfatbasis sind besonders unempfindlich gegenüber Reibung (SReibung > 360 N), sie weisen eine mittlere Schlagempfindlichkeit auf (3,5 < SSchlag < 49 J) und sind wesentlich weniger empfindlich gegen elektrostatische Entladung als vergleichbare Gemische aus Metalloxiden. Sie weisen je nach Art und Morphologie ihrer Komponenten sehr hohe Reaktionswärmen (4 – 6 kJ/g) und Verbrennungsgeschwindigkeiten zwischen 200 und 840 m/s auf.
Diese Nanothermite bieten schlussendlich den Vorteil, dass sie nicht toxisch sind und wesentlich kostengünstiger hergestellt werden können als herkömmliche Nanothermite. Die außergewöhnlichen Eigenschaften dieser neuen energetischen Materialien werden für die Anzündung von Treibladungspulvern oder auch für die Einleitung der Detonation von Sekundärsprengstoffen genutzt.
Artikelreferenz : DOI : 10.1002/anie.201410634R2 and 10.1002/ange.201410634R2
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