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Erste internationale Tagung zur Nanotechnologie in Kunststoffen

02.09.2005


Die TUHH ist vom 4. bis 7. September Gastgeber der ersten internationalen Konferenz über neue Kunststoffe aus Kohlenstoff- Nanoröhrchen. Dieser Faserverbund-Werkstoff verfügt über einzigartige Eigenschaften. Herausragend ist seine elektrische Leitfähigkeit. Hinzu kommt, dass die Kohlenstoff-Nanoröhrchen im Kunststoff außerdem dessen Festigkeit, Steifigkeit und Bruchsicherheit erhöhen. Von Vorteil ist ferner, dass bereits winzige Mengen der ultradünnen Nanoröhrchen in Kunststoffen genügen, um alle diese Vorteile zu erzielen.



Die "Carbon Nanotube (CNT) - Polymer Composites International Conference" wird vom Arbeitsbereich "Kunststoffe und Verbundwerkstoffe" unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Karl Schulte organisiert. Der Werkstoffkundler zählt weltweit zu den führenden Experten auf diesem Gebiet. Zur Konferenz in Hamburg werden mehr als 150 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus über 25 Ländern erwartet.

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Der Präsident der TUHH, Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Edwin Kreuzer, wird die viertägige Konferenz offiziell am Montag, 5. September, eröffnen und die auf diesem Gebiet führenden Wissenschaftler im Audimax II begrüßen. Die Teilnehmer kommen aus Asien, Nord- und Südamerika sowie Europa. Ziel der Tagung ist es, neben dem Austausch aktueller Ergebnisse und Entwicklungen, die Forschung auf diesem speziellen Sektor noch stärker zu koordinieren und über weitere Perspektiven besonders in der Anwendung des neuen Werkstoffs zu diskutieren.

Die neue Technologie basiert auf einem Nanoröhrchen aus Kohlenstoff mit einem Durchmesser von nur einem bis höchstens 20 Nanometer. Es ist damit ca. 10 000 Mal dünner als ein menschliches Haar. Nano (griech. Zwerg) ist die Vorsilbe für eine Größenordnung - ein Milliardstel bezogen auf einen Meter (10-9). Wegen ihrer Röhrenform werden die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbaren Fasern in der Fachsprache Nanotubes (tube, engl. Röhrchen) genannt. Wie alle Nanomaterialien bestehen auch die Carbon-Nanotubes aus perfekten Strukturen und weisen hervorragende mechanische und physikalische Eigenschaften auf.

Ein wesentlicher Aspekt des neuen Werkstoffes ist seine elektrische Leitfähigkeit. Hinzu kommt, dass die Kohlenstoff-Nanoröhrchen im Kunststoff außerdem dessen Festigkeit, Steifigkeit und Bruchsicherheit erhöhen. Von Vorteil ist ferner, dass bereits winzige Mengen der ultradünnen Nanoröhrchen in Kunststoffen genügen, um alle diese Eigenschaften zu erzielen. "Bereits 0,0025 Gewichtsprozent im Kunststoff führen zu elektrischer Leitfähigkeit", sagt Schulte.

Der Einsatz solcher Kunststoffe, die sich nicht elektrostatisch aufladen und Strom ableiten, ist zum Beispiel für Benzinleitungen in Fahrzeugen oder in der Elektronik möglich. Generell ist die Palette potenzieller Anwendungen breit und reicht vom Autolack über die Brennstoffzelle bis zum Flugzeugbau.

Doch noch befindet sich der neue Werkstoff in der Entwicklung. So beschäftigt die Wissenschaftler vor allem die Frage, wie auf der molekularen Ebene eine gleichmäßige Verteilung der Nanotubes im Kunststoff erzeugt und sichergestellt werden kann. In dem Moment, wo sich die Nanoröhrchen unregelmäßig verteilen, bilden sich Agglomerate im Kunststoff - und damit geht der Verlust ihrer besonderen Eigenschaften einher.

"Das Thema der Konferenz ist speziell. Aber gerade deshalb ist es wichtig, sich über den Stand der weltweiten Forschung und der weiteren Entwicklung und Anwendungsmöglichkeiten auszutauschen", sagt Prof. Dr.-Ing. Karl Schulte. Der Werkstoffkundler hat eine langjährige Expertise auf dem Gebiet der Faserverbund-Werkstoffe. Schulte, Gastprofessor an der University of Cambridge, ist der Gründer und Leiter des Netzwerkes European Scientific Network on Carbon-Nanotube Reinforced Polymers, dem mehr als 18 internationale Universitäten und Forschungszentren der Industrie angehören. Die Konferenz in Hamburg bildet den vorläufigen Abschluss dieses Netzwerkes.

Die Forschungsaktivitäten der TUHH auf diesem Gebiet haben 1993 begonnen und genießen weltweite Anerkennung. Ca. 2 Millionen Euro sind an Drittmittel für die Erforschung des neuen Werkstoffes an der TUHH eingeworben worden. Begünstigt durch die interdisziplinäre Struktur, entwickelten sich Kooperationen innerhalb und außerhalb der TUHH, die wiederum das Tempo der Entwicklung dieser auf der Grundlagenforschung basierenden Innovation beschleunigt haben. In der Region kooperiert die TUHH auf diesem Sektor u.a. mit der Christian-Albrecht-Universität in Kiel sowie dem Forschungsinstitut GKSS in Geesthacht und unterstützt die mittelständische Industrie in ihren Materialentwicklungen.

Jutta Katharina Werner | idw
Weitere Informationen:
http://www.cnt-net.com/conf2005

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