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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Super Starke Fäden |
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| | | Französischen Wissenschaftlern gelang es aus Nanoröhrchen Kohlenstofffasern zu spinnen die dünner und stärker als die meisten bekannten Fasern sind. |
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Dünner als ein Haar - stärker als ein Stahlseil |
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Nanoröhrchen werden aus einer dünnen Schicht Kohlenstoffatome die zu einem Zylinder zusammengerollt werden hergestellt. Diese 30 Mikrometer durchmessenden Röhrchen können bis zu sechs Prozent ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden und gelten als ungemein stabil. Manche dieser Nanoröhrchen sind wiederstandsfähiger als Stahl sein.
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Ein Garn aus Nanoröhrchen wäre also unglaublich reißfest. Bisher gab es allerdings keine Methode ein solches herzustellen. Ein Papier aus getrockneten Röhrchen, das so genannte "Buckypaper", verlor einen Großteil seiner Reißfestigkeit. Wissenschaftler aus Frankreich haben nun eine Methode vorgestellt, Fasern mit einem Durchmesser von ungefähr 30 Mikrometern in einer nahezu beliebigen Länge zu produzieren.
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Diese neuen Fäden aus Nanoröhrchen sind zwar 10 mal stärker als buckypaper, sind aber nur bis zu einem Gewicht von 100 Gramm belastbar.
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Klebemittel Polyvinylalkohol. |
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Die Fäden von Brigitte Vigolo und ihren Kollegen vom Centre de Recherche Paul-Pascal in Bordeaux bestehen aus unzähligen einwandigen Kohlenstoff-Röhrchen. Die Wissenschaftler vermischten dieses Rohmaterial mit einer Lösung aus Natriumdodecylsulfat. In der richtigen Konzentration hüllt das Lösungsmittel die Nanogebilde ein und vermeidet ein Zusammenklumpen. Im nächsten Schritt injizierten die Forscher die Lösung langsam durch eine dünne Glaskapillare in einen sich schnell drehenden Behälter mit Polyvinylalkohol. Im Alkohol bildete sich schnell ein zusammenhängendes Band aus.
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Die Forscher vermuten, dass er einen Teil des Natriumdodecylsulfat auf der Oberfläche der Röhrchen ersetzt. Als die Wissenschaftler dieses Gewebe langsam aus dem Bad gezogen haben, kollabierte es zu einer dünnen Faser. Um die Bruchfestigkeit zu demonstrieren, haben sie einen kleinen Knoten in den Faden geknüpft und diesen zugezogen.
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Mögliche Anwendungsgebiete |
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Die Ideen der möglichen Anwendungen reichen von Superkondensatoren für die Elektrotechnik, über elektrochemisch gesteuerte künstliche Muskel, bis hin zum Wasserstoffspeicher für Brennstoffzellen. Die ungewöhnlichste Idee ist wohl, einen Satelliten über eine solche Faser an unsere Erde zu binden. Aber auch weniger extravaganten Ideen bleibt wohl erst einmal ein Riegel vorgeschoben, solange der Preis für ein Gramm Nanoröhrchen bei rund 14.000 Schilling liegt.
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01.01.2010 |
