Was bedeutet galvanisch?
Als galvanisch bezeichnet man eine besondere Form der Erzeugung von Gleichstrom, die auf einem elektrochemischen Prozess beruht, bei dem chemische in elektrische Energie umgewandelt wird. Durch diese elektrochemische Reaktion kann Strom erzeugt, gespeichert und genutzt werden. Ein alltägliches Beispiel für den Einsatz galvanischer Stromerzeugung in Form einer sogenannten "galvanischen Zelle" findet sich in haushaltsüblichen Batterien. Prinzipiell bestehen Batterien aus zwei chemischen Stoffen, die eine positive und eine negative Ladung aufweisen. Durch eine Bindeschicht treffen die jeweiligen Ladungen der Stoffe aufeinander, reagieren und erzeugen so Strom, der an den Kontaktpolen der Batterie abgeleitet und genutzt werden kann.
Anfänge der Galvanik und erste Anwendungen
Der Begriff der Galvanik oder Galvanotechnik geht zurück auf den italienischen Naturforscher Luigi Galvani, der den nach ihm benannten Prozess 1780 entdeckte. Galvani beobachtete in einem Experiment, dass die Muskulatur von Froschschenkeln zu zucken begannen, wenn die Muskelnerven mit bestimmten Metallen berührt wurden. Aus dieser Entdeckung entwickelte später Alessandro Volta seine "Voltasche Säule", die aus der Reaktion von Kupfer- und Zinkplatten mit Kochsalzlösung elektrische Energie erzeugte. Weitere Entwicklungen der Galvanik folgten unter Einsatz verschiedener, miteinander reagierender Komponenten. Eine wichtige Folgeentdeckung, die auch heute noch sehr gefragt ist, ist der Akkumulator bzw. die Akku-Batterie. Denn dadurch, dass die Ladungen der Komponenten einer Batterie nicht endlos miteinander reagieren, erschöpft sich auf Dauer die Kapazität der Stromerzeugung. Mit der Erfindung des Akkumulators durch Thomas Edison und Waldemar Jungner Anfang des 20. Jahrhunderts, wurde es möglich, die Reagenzen und damit die elektrochemische Reaktion wieder aufzufrischen bzw. eine Batterie wieder aufzuladen.
Moderne Anwendungsbereiche der Galvanik
Vermutlich funktionieren die meisten modernen elektrischen und insbesondere digitalen Geräte, die in der Industrie, der Forschung und im Alltag genutzt werden, mitunter auf der Basis der Prozesse der Galvanik. Wie bereits erwähnt beruhen die Funktionsweisen von Batterien und Akkumulatoren, aber auch Elektronikbauteile wie Kondensatoren, auf den Erkenntnissen dieser elektrochemischen Stromerzeugung. Die Galvanik und ihre Prinzipien finden aber auch Anwendung in folgenden Bereichen:
- als Produktionstechnik für die Beschichtung von Gegenständen mit Metallen
- als Galvanoplastik, womit die Herstellung metallischer Formen und Gegenstände durch Galvanisieren verstanden wird, die unter anderem für die Herstellung von mirkoelektronischen Bauteilen verwendet wird
- in Bereichen der Zahnmedizin und Zahntechnik, in denen durch das Galvanisieren Zahnimplantate und Zahnersatz hergestellt wird
- in den Neurowissenschaften, in denen insbesondere bioelektrische Vorgänge in den Nervenzellen von Lebewesen erforscht werden