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Technik-Trends
Billige Röhren

von Dirk Ternes

Technologien, die vielleicht nie den Ladentisch erreichen, Produkte, die kein Mensch braucht und Zukunftstechnologien, die vielleicht bald alltäglich werden, stellen die Techno-Trends vor.

Sie sind etwa hundert Mal so stark wie Stahl, und dabei federleicht. Auch sonst sind die winzigen, nur einige Millionstel Millimeter großen Nanoröhren für viele Zwecke attraktiv. Nanoröhren können sich elektrisch mal wie ein Metall, mal wie ein Halbleiter verhalten und die Ingenieure können sich in ihren Phantasien nahezu unzählige Einsatzzwecke vorstellen. Vor allem die so genannten single-walled nanotubes (SWNT), deren Wandungen nur aus einer Atomlage Kohlenstoff bestehen, stehen hoch im Kurs. Die kleinen hohlen Dinger haben nur zwei kleine Haken: Man kann gerade mal einen Fingerhut voll von ihnen herstellen und mit einem Herstellungspreis von 2000 Dollar für ein einziges Gramm sind sie auch nicht gerade eben billig. Bislang werden Nanoröhren hergestellt, indem Graphit in Anwesenheit bestimmter Katalysatoren mit einem Laser beschossen wird. Der Laser ist teuer und die Bruttojahresproduktion an dem Traumstoff beläuft sich gerade einmal auf 150 Gramm.

Nanoröhren...

sind die wohl wichtigsten Spin-Off-Produkte der so genannten Fullerene, für deren Entwicklung die Wissenschaftler Robert F. Curl, Harold W. Kroto and Richard E. Smalley mit dem Nobelpreis in Chemie ausgezeichnet wurden. Nanoröhren bestehen aus Kohlenstoffplättchen, die nahtlos zu Zylindern gewölbt sind. Obwohl sie nur einen Durchmesse von einigen wenigen Nanometern haben, können sie bis zu einem Millimeter lang werden; sie sind also millionenfach länger als sie dick sind.

Anwendungszwecke sieht man in vielen Bereichen. Sie könnten die herkömmliche Kohlefaser ersetzen und in Körperschutzkleidung ebenso wie in Helmen zum Einsatz kommen oder als Filter verwendet werden. Wegen ihrer elektrischen Eigenschaften könnten sie auch in Transistoren, Speicherbausteinen oder elektromechanischen Bauteilen verwendet werden.

Das könnte sich vielleicht bald ändern. Denn eine Arbeitsgruppe um den Chemiker Richard Smalley berichtete Anfang Oktober auf einem Kongress der American Vacuum Society, dass sie ein neues Verfahren entwickelt haben, um relativ einfach auch große Mengen Nanoröhren herstellen zu können. Dies berichtet Britannica. Die Forscher synthetisierten einen bestimmten Katalysator, der einem Eisenatom besteht, der von von einem Kohlenstoffring umrundet wird. Bei Temperaturen um 1000 ° Celsius wird die Substanz in eine mit Kohlenmonoxid gefüllte Kammer gesprüht.

Dort bilden sich an der Substanz Nanoröhren. Da das Herstellungsverfahren Parallelen zur Kunststoffherstellung aufweist, hoffen die Wissenschaftler, das Verfahren später auch industriell einsetzen zu können. Im Laufe des nächsten Jahres werden wir soweit sein, zehn Kilogramm des Stoffes in unserem Labor herstellen zu können", glaubt Smalley. Auch Walt de Heer, Wissenschaftler am Georgia Institute of Technology hält das Verfahren für einen wichtigen Fortschritt, um Nanoröhren in großen Mengen herstellen zu können. "Es impliziert, dass ihr Preis fallen wird und dies auch die Herstellung größerer Materialien ermöglicht", sagt er.

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