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 Eine Frage der Dynamik
19.02.2018 | Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP)

nachricht Forscherteam deckt die entscheidende Rolle des Enzyms PP5 bei Herzinsuffizienz auf
19.02.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics