17.02.2005 · Nanoröhrchen aus Kohlenstoff lassen das Herz jedes Werkstoffwissenschaftlers höher schlagen. Japanischen Forschern ist es nun gelungen, Röhrchen von bestechender Reinheit zu produzieren.
© Shinsu Universität
Doppelwandige Nanoröhrchen in Bündeln
Nanoröhrchen aus Kohlenstoff lassen das Herz jedes Werkstoffwissenschaftlers höher schlagen. Die nur wenige Nanometer dicken zylinderförmigen Gebilde, die aus einer oder mehreren zusammengerollten Graphitschichten bestehen, sind extrem zugfest, aber auch enorm flexibel.
Wärme leiten sie besser als Diamant, und dem Strom setzen sie nur einen Bruchteil des Widerstands von Kupfer entgegen. Schon lange versucht man, die Nanoröhrchen etwa in der Elektronik oder für extrem robuste Fasern zu nutzen. Allerdings fällt die Ausbeute bei der Herstellung bisweilen gering aus. Zudem ist das Endprodukt oft verunreinigt.
Bestechende Reinheit
Wissenschaftler von der Shinsu-Universität in Nagano haben diese Schwierigkeiten behoben und Nanoröhrchen in großen Mengen und bestechender Reinheit hergestellt („Nature“, Bd.433, S.476). Als Ausgangsstoff diente ein Gemisch aus Methan und Argon, das man im Beisein von zwei Katalysatoren auf 875 Grad erhitzte. Nach dem Abkühlen reinigten Morinobu Endo und seine Kollegen das Reaktionsprodukt und filterten die doppelwandigen Nanoröhrchen heraus. Nach einer abschließenden Behandlung erhielt man schließlich ein papierähnliches Material.
Der Blick durch das Elektronenmikroskop verriet dessen Zusammensetzung. Es bestand zu mehr als 95 Prozent aus doppelwandigen Nanoröhrchen, die sich zu Bündeln zusammengefunden hatten. Bei höherer Auflösung zeigte sich - wie in dem Fenster zu sehen - die regelmäßige hexagonale Anordnung der Zylinder. Die in der Abbildung zu erkennenden schwarzen Balken entsprechen Maßstäben von 50 beziehungsweise zehn Nanometern.
