Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanoröhren gegen Materialbruch

14.10.2002


"Sandwich-"Methode erhöht Festigkeit


Kleine, aber äußerst robuste Kohlenstoff-Nanoröhren zwischen zwei Kunststoffschichten sind laut Angaben ihrer Entwickler die neue "revolutionäre" Errungenschaft in der Nanotechnologie. Das Material sei sechs Mal stärker als herkömmliche Bestandteile aus Kohlenstoff-Fasern und damit so robust wie einige ultrafeste Keramikmaterialien. Der Werkstoff könnte in der Weltraumtechnik und bei medizinischen Implantaten eingesetzt werden, berichtet das internationale Forscherteam unter der Leitung der Oklahoma State University in Stillwater heute, Montag, im Fachmagazin Nature .

Der Werkstoff ist aufgrund des Ausgangsmaterials Kohlenstoff vollständig organisch und ebenso leichtgewichtig wie herkömmliche Kohlenstofffaser-Materialien. Schon seit der Entdeckung im Jahr 1991 hofften Forscher, dass Karbon-Nanoröhren die ultimativen Kohlenstoff-Fasern werden. In Tests an separaten Röhren wurde zwar bewiesen, dass sie bei weitem fester und steifer als jene Kohlenstoff-Fasern, die für Materialien in Tennisschlägern und Rennautos eingesetzt werden, sind. Der Einbau der Röhren in Faser-Verbund-Materialien hat sich aber als schwierig erwiesen.


Gewöhnlich werden Fasern in eine feste "Matrix" eingebettet, wie z.B. in Polymerharze, die für Glasfasern verwendet werden. Werden Nanoröhren aber mit Polymeren vermischt, neigen sie zur Klumpenbildung. Wenige Nanoröhren wiederum verbessern zwar die Mischung, das Material ist aber weniger fest.

Das Forscherteam unter Leitung von Nicholas Kotov entwickelte einen Werkstoff, indem er Molekülschichten der Nanoröhren stapelte und obenauf ein Polymer setzte. Die Nanoröhren werden alternativ in Wasser oder eine Polymerlösung getaucht. Dadurch bleiben entweder eine Nanoröhren-Schicht oder Polymer-Moleküle an der Oberfläche kleben. Das Schichtmaterial wird noch härter, wenn chemische Gruppen an den Nanoröhren befestigt werden. Diese bilden bei Erwärmung oder einer chemischen Behandlung des Materials mit dem Polymer Brücken. Das endgültige Material enthält 50 Prozent Nanoröhren. Einziger Wermutstropfen: Die kommerzielle Produktion der Nanoröhren ist sehr teuer.

Sandra Standhartinger | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://osu.okstate.edu
http://www.nature.com

Weitere Berichte zu: Kohlenstoff-Faser Materialbruch Nanoröhre Polymer Röhre

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen
20.11.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Der gestapelte Farbsensor
17.11.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie