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 Flashmob der Moleküle
19.01.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Verkehrsstau im Nichts
19.01.2017 | Universität Konstanz

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise