Kein Anbandeln zwischen Nanoröhren mehr

Oberflächenaktive Substanz trennt was Van-der-Waals-Kraft zusammenhält

Forscher haben lange Zeit damit geworben, dass Karbon-Nanoröhren eines Tages Medikamente übertragen, brüchige Materialien stärken und in Mini-Schaltkreisen Strom leiten können. Tatsächlich sind Nanoröhren diesen Rollen bis dato nicht immer gerecht worden. Versuche scheiterten, da die schlanken Fasern die wenig hilfreiche Tendenz besitzen, in Lösung zu verklumpen. Wissenschaftler der Pennsylvania University wollen nun eine Lösung gefunden haben. Die oberflächenaktive Substanz Natrium-Dodecylbenzen-Sulfonat (engl. abgekürzt NaDDBS) soll Nanoröhren in Wasser wirksam trennen. Es ist die ein wichtiger Schritt für die erweiterte Anwendung von Nanoröhren, publiziert das Team Mohammad F. Islam und Arjun G. Yodh im Fachblatt „Nanoletters“.

„Wissenschaftler sehen Karbon-Nanoröhren in vielen Anwendungen, aber die Aggregation der Röhren in Lösung hat den Fortschritt behindert“, betonte Islam. Durch die neue Methode könnten Forscher nun einzelne Röhren besser manipulieren. Dabei kommt dem Tensid NaDDBS eine bedeutende Rolle zu. Es zeigte sich, dass sich in einem Cocktail aus Wasser, Tensid und Nanoröhren, das Tensid schwach an die Nanoröhren heftete und es dadurch die Röhren abhielt, sich aneinander zu schmiegen. Die Konzentration einzelner Nanoröhren in Wasser stieg um das 100-Fache. Selbst bei hohen Konzentrationen blieben 63 Prozent der Nanoröhren in wässriger Lösung ungebunden. Einer Re-Aggregation hielten die NaDDBS-behandelten Nanoröhren bis zu drei Monate stand.

Darüber hinaus hat NaDDBS den Vorteil, keine aggressive Substanz zu sein. „Wir vermuten daher, dass die einzigartigen elektronischen, optischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften der Nanoröhren in der Lösung erhalten bleiben“, sagte Yodh. Wie sich im Versuch bereits zeigte, brachen nur wenige Nanoröhren. Yodh und Islam gehen davon aus, dass die Struktur von NaDDBS eine ungewöhnliche molekulare Veränderung an der Oberfläche der Nanoröhren bewirkt und dies die Aggregation reduziert. Die Aggregation der Karbon-Nanoröhren ist auf die Van-der-Waals-Kräfte, zwischenmolekulare Kräfte zwischen Atomen und Molekülen, zurückzuführen.