Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Graphen soll Erdgas-Autos praktikabler machen

14.10.2013
Innovativer Material-Mix verspricht auch haltbareres Bier und Cola

Das Kohlenstoff-Material Graphen könnte helfen, Erdgas-Autos praktikabler zu machen. Denn einem Team um den Chemiker James Tour an der Rice University ist es durch das Beimengen von Graphen-Nanobändern gelungen, ein Polymer-Material zu schaffen, das für Gas undurchdringlicher und zugleich deutlich leichter ist als derzeit für Tanks übliche Metalle. Die Entwicklung hat aber auch in einem völlig anderen Bereich großes Potenzial - für dichtere Getränkeflaschen, dank denen Cola und Bier länger halten.


Cola: Graphen-Flaschen halten länger frisch (Foto: pixelio.de, S. Hofschlaeger)

Graphen-Dichtung

Die Forscher haben mit thermoplastischem Polyurethan (TPU) gearbeitet. Dieses Ploymer ist normalerweise sehr durchlässig für Gas - bei Tests mit einer dünnen Schicht zwischen unter Druck stehendem Stickstoff und einem Vakuum ist das Gas in nur 100 Sekunden praktisch komplett entwichen.

Durch die Beimengung von 0,5 Prozent Graphen-Nanobändern hat sich das dramatisch geändert - eine derart graphenversetzte TPU-Schicht war beim gleichen Experiment über 1.000 Sekunden völlig dicht und auch nach 18 Stunden war kaum Stickstoff entwichen.

Das Misch-Material erlaubt also wesentlich dichtere Gastanks. Laut Rice haben es Gasmoleküle 1.000 Mal schwerer zu entweichen. Weitere Tests haben zudem ergeben, dass die 0,5 Prozent Graphen-Nanobänder auch der ideale Anteil sind, um die Festigkeit des Polymers zu steigern. Eine reine Graphen-Schicht dürfte zwar noch dichter sein - aber eine Fertigung in so großen Mengen ist derzeit noch nicht praktikabel. Graphen-Nanobänder dagegen werden Tour zufolge bereits kommerziell massengefertigt.

Tanks und Flaschen

Das neue Wissen gibt den Forschern zusätzliche Hoffnung, dass ihre Entwicklung schnell praktische Anwendung finden könnte. Ein potenzielles Anwendungsgebiet sind Erdgas-Autos. "Metalltanks, die unter Druck stehendes Erdgas aushalten, sind oft viel schwerer als es Autobauern lieb wäre", erklärt Tour. Das mit Graphen-Nanobändern verstärkte TPU könnte sich hier als ideale Alternative erweisen. Ein zweiter wichtiger Bereich, den das Team im Visier hat, sind Lebensmittel- und speziell Getränkeverpackungen.

Denn in aktuellen Plastikflaschen werden kohlensäurehältige Getränke wie Cola mit der Zeit schal, weil die Flaschen nicht dicht genug sind und die Kohlendioxid-Blasen entweichen. Bei Bier gibt es ein umgekehrtes Problem. "Sauerstoffmoleküle dringen durch das Polastik und lassen das Bier schlecht werden", erklärt der Chemiker. Mit Kunststofflaschen, die für Gase praktisch undurchlässig sind, könnte Bier viel länger frisch blieben.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.rice.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie