5 jul. 2007
4 minuten
25 Jaar geleden werd de eerste CD gemaakt van de ABBA plaat ‘The Visitors’. De ruisloze muziekdrager zette een akoestische revolutie in beweging en wordt nog steeds vervaardigd uit het polycarbonaat Makrolon.
Binnen slechts een paar jaar verdrong de technologie van de compact disc de analoge opnamen op platen en magneetband. In 1996 volgde de DVD. Vandaag de dag liggen de eerste HD-DVD’s en Blue-ray-discs in de winkels met tachtig keer meer capaciteit en vlijmscherpe beelden. Ook deze worden vervaardigd uit materiaal van www.bayermaterialscience.com[Bayer MaterialScience].
Optische gegevensopslag
Aan het begin van de jaren ’80 ontwikkelden Philips, PolyGram en Bayer samen de compactdisctechnologie. De discs werden vervaardigd uit een op maat gemaakte polycarbonaat dat nog steeds voor veel optische informatiedragers wordt gebruikt, hoewel het intussen een aantal aanpassingen heeft ondergaan.
“Ik herinner me nog dat mensen van Philips ons benaderden met een glimmend metalen schijfje en zeiden: ‘Op dit ding gaan we binnenkort muziek zetten’. We begrepen al gauw dat wij meewerkten aan het ontwerpen van een totaal nieuwe technologie. We hadden echter geen flauw benul dat dit kleine schijfje de wereld ooit echt zou gaan veranderen,” aldus dr. Hartmut Löwer, tegenwoordig hoofd Global Innovations bij de Polycarbonates Business Unit (PCS) van Bayer MaterialScience.
De onderzoekers van Bayer gingen aan de slag met Makrolon en slaagden erin het te laten voldoen aan de speciale eisen van productieprocessen in de muziekindustrie. Doel was het bereiken van de hoogst mogelijke optische kwaliteit en transparantie van het materiaal, zodat een laserkop de digitale code van een CD feilloos kon lezen.
Dr. Dieter Freitag was een van de pioniers. Het voormalige hoofd Central Materials Research van Bayer had al polycarbonaten ontwikkeld met een uitzonderlijke mate van vervloeibaarheid. Dit is van cruciaal belang voor de productie van CD’s, aangezien het kunststof zich snel en gelijkmatig in de mal moet verspreiden. “Wat ik echter niet wist, was dat dit product het mogelijk zou maken om een symfonie van Beethoven op te splitsen in vier miljard putjes die vervolgens op een schijfje konden worden gedrukt met een diameter van 12 centimeter.”
Standaards
Maar voordat het vinyl werd vervangen door Makrolon moesten de ‘industriereuzen’ eerst nog overeenstemming bereiken over algemene standaards voor CD’s. Hoeveel minuten speeltijd en bijbehorende opslagcapaciteit moest het nieuwe medium hebben? Wat moest de diameter zijn? Typisch een taak voor technici zou je denken, maar dat was niet zo. Het definitieve besluit hebben we te danken aan Herbert von Karajan, de beroemde klassieke dirigent en muzikaal genie. Von Karajan had de digitale mogelijkheden van de compact disc al in een vroeg stadium onderkend. Bij het bepalen van de parameters voor deze nieuwe geluidsdrager stond hij erop dat deze genoeg capaciteit zou hebben om zijn favoriete stuk op te slaan: de Negende Symfonie van Beethoven. De maestro had gesproken.
Andere bronnen beweren dat de echtgenote van de voormalige voorzitter van Sony, Ako Morita, de huidige opslagcapaciteit heeft bepaald. Hoe dan ook, het formaat is universeel vastgelegd: een CD heeft een diameter van twaalf centimeter en biedt genoeg ruimte voor 74 minuten muzikaal genot. De Nederlanders hebben een doorslaggevende stem gehad wat betreft het ronde gat in het midden. De inmiddels gangbare diameter van vijftien millimeter kwam precies overeen met de omvang van het kleinste muntje ter wereld op dat moment: het Nederlandse dubbeltje.
Snelle ontwikkeling
Tegenwoordig wordt meer dan 900.000 ton polycarbonaat gebruikt voor de productie van optische informatiedragers. Löwer: “De grote hoeveelheden, in combinatie met een voortdurende toename van gegevensdichtheid, vereisen kortere productietijden en stellen derhalve steeds hogere eisen aan de grondstof. Duurde het in 1982 nog 27 seconden om een cd te produceren, inmiddels is dat gereduceerd tot minder dan drie seconden.”
Toekoemst
Onderzoekers bij Bayer MaterialScience werken momenteel samen met partners zoals InPhase Technologies op het gebied van holografische opslagmedia (productiepartner: Maxell) die zich toeleggen op voortzetting van de revolutie in digitale gegevensdisks. Het nieuwe type disc – genaamd Tapestry – heeft een capaciteit van 300 gigabyte en bevindt zich momenteel in de testfase. Anders dan een conventionele cd of dvd, worden de gegevens niet meer stap voor stap geschreven en gelezen, maar direct opgeslagen in de vorm van hologrammen, dat wil zeggen in complete gegevensblokken. Dit betekent dat de procedure van lezen en schrijven veel sneller kan worden uitgevoerd.
Makrolon
Makrolon is met een wereldwijd marktaandeel van dertig procent een van de best verkopende producten van de Bayer-groep. Vanaf de lancering in 1982 tot aan 2006 zijn meer dan negentig miljard optische informatiedragers van dit materiaal gemaakt.
Het materiaal wordt echter niet alleen gebruikt voor informatiedragers, maar ook in de elektronica, bouw- en autoindustrie, voor sport- en vrijetijdsartikelen en medische techniek. Dankzij de diverse inzichten die zijn verkregen door het gebruik van Makrolon bij de productie van CD’s en die vervolgens zijn toegepast op andere terreinen.