Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Saarbrücker Physiker wollen supraleitende Folien entwickeln

21.08.2014

Eine biegsame Kunststoff-Folie, in die ein Geflecht aus Hochtemperatur-Supraleitern eingebettet ist – ein solches Verbundmaterial wollen Experimentalphysiker der Universität des Saarlandes im Rahmen ihres neuen Projekts „Supraleitende Folien“ entwickeln. Falls dies gelingt, wäre das der Beginn einer neuen Klasse von supraleitenden Materialien.

Das unter Leitung von Dr. Michael Koblischka durchgeführte Projekt der Arbeitsgruppe „Nanostrukturforschung und Nanotechnologie“ von Professor Uwe Hartmann wird von der VolkswagenStiftung in der Initiative „Experiment!“ 18 Monate lang mit insgesamt 100.000 Euro gefördert. Die Initiative unterstützt grundlegend neue Ideen mit ungewissem Ausgang.

Das Projekt ist eines von 19 Vorhaben, die in der diesjährigen Ausschreibungsrunde aus insgesamt 630 Anträgen ausgewählt wurden.

Supraleiter, die bei Abkühlung den elektrischen Widerstand verlieren und verlustfrei Strom leiten können, sind seit rund hundert Jahren bekannt. Allerdings benötigen die klassischen Supraleiter, die aus Metallen bestehen, Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (-273 Grad Celsius), was sie für viele Anwendungen wirtschaftlich unattraktiv macht.

In den 1980er Jahren wurden die ersten Hochtemperatur-Supraleiter entdeckt, die den verlustfreien Transport von Strom schon bei vergleichsweise höheren Temperaturen um minus 200 Grad Celsius erlauben. Sie werden mit flüssigem Stickstoff gekühlt, der kostengünstig und leicht verfügbar ist. Da sie aus Keramiken bestehen, sind sie jedoch äußerst starr und spröde und daher nur eingeschränkt technisch einsetzbar.

Um biegsame keramische Supraleiter herzustellen, haben Professor Uwe Hartmann und sein Team an der Saar-Universität erstmals das Verfahren des Elektrospinnens benutzt, das bisher fast nur für Kunststoffe (Polymere) eingesetzt wurde. Dabei werden flüssige Vorläuferverbindungen (Präkursoren) durch eine feine Düse gepresst, die unter elektrischer Spannung steht.

So entstehen hauchdünne Fäden, die mit einem Durchmesser von 100 Nanometern oder weniger tausendmal dünner sind als ein menschliches Haar. Dieses Geflecht feiner Fasern wird während einer Nachbehandlung erhitzt, so dass Supraleiter in der richtigen Zusammensetzung entstehen: Sie bestehen aus Yttrium, Barium, Kupfer und Sauerstoff (abgekürzt: „YBCO“) oder ähnlichen Verbindungen. „Das Geflecht aus Hochtemperatur-Supraleitern ist deutlich ressourcenärmer als die herkömmlichen Keramiken und vor allem sehr biegsam“, erklärt Uwe Hartmann.

In ihrem neuen Projekt „Supraleitende Folien“ wollen die Saarbrücker Forscher nun noch einen Schritt weiter gehen: Das Geflecht aus Nanodrähten soll in eine Kunststofffolie eingebettet werden, die „biegsam und dünn wie eine Frischhaltefolie ist und in jeder Größe hergestellt werden kann“, so Hartmann.

Solche Folien wären eine völlig neue Klasse von supraleitenden Materialien, da sie die Vorteile der Supraleitung – den verlustfreien Energietransport – mit der Flexibilität und dem geringen Gewicht einer Folie verbinden könnten. Einsetzbar wären sie beispielsweise als flexible supraleitende Kabel oder als elektromagnetische Abschirmmaterialien, beispielsweise in der Medizintechnik oder in der Weltraumtechnik. 

Doch noch sind die Forschungen hierzu ganz am Anfang: „Die Herausforderung für uns besteht nun darin, Kunststoffe zu finden, die bei Temperaturen um minus 200 Grad Celsius biegsam sind und nicht mit den Supraleitern reagieren“, erläutert Uwe Hartmann das Ziel des von der Volkswagen-Stiftung prämierten Forschungsprojekts.

Mit der Förderinitiative „Experiment!“ unterstützt die VolkswagenStiftung grundlegend neue Forschungsvorhaben mit hohem Forschungsrisiko, zu denen es bisher kaum Vorarbeiten gibt. Mit der frei verwendbaren Anschubfinanzierung von 100.000 Euro können Forscher während einer Phase von 18 Monaten erste Anhaltspunkte für die Tragfähigkeit ihres Konzeptes gewinnen. Weitere Infos zur Förderinitiative: http://www.volkswagenstiftung.de/foerderung/herausforderung/experiment.html

Kontakt:
Prof. Dr. Uwe Hartmann
Institut für Experimentalphysik
Tel. 0681 302-3798, -3799
E-Mail: u.hartmann@mx.uni-saarland.de

Dr. Michael R. Koblischka
Tel.: 0681 302-4555
E-Mail: m.koblischka@mx.uni-saarland.de, m.koblischka@gmail.com

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681 302-4582) richten.

Gerhild Sieber | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Nanoinjektion steigert Überlebensrate von Zellen
22.02.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung
21.02.2017 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften