Kilometerlange Bündel aus weniger als zehn Nanometer dicken Nanodrähten und Nanoröhren lassen sich mit einer einfachen Technik herstellen. Ein Team um Mehmet Bayindir von der Bilkent-Universität in Ankara produziert die Fasern mit Hilfe eines Heißziehverfahrens, mit dem sie mit Kunststoff ummanteltes Arsenselenid, hohle Kunststoffröhren und Legierungen im Glasmantel gleichermaßen verarbeiteten.
Regelmäßiges Nanodraht-Bündel aus Heißziehung | Die halbleitenden Nanodrähte behalten beim Ziehen nicht nur ihre regelmäßige Anordnung, sondern auch ihre elektrischen Eigenschaften und ihre Funktion.
Die Drähte entstehen aus einem Rohling von etwa einem Zentimeter Durchmesser, der im Vakuum langsam in einen 275 Grad heißen Ofen geschoben wird, während man ihn am anderen Ende des Ofens mit etwa 50 Zentimetern pro Minute zu einem Draht zieht. Die ursprüngliche Struktur des Rohlings bleibt während des Ziehprozesses erhalten, der Durchmesser jedoch verringert sich dabei je nach Bedingungen um den Faktor 25 bis 300. Durch das Verfahren entstandene Materialfehler heilten die Forscher durch Erhitzen im Vakuum aus. Die so erhaltenen einige Zehntel Millimeter dicken Drähte formten die Forscher zu regelmäßigen Bündeln, die sie im zweiten Schritt wiederum zu Drähten zogen. Nach drei dieser Schritte erhielten sie je nach Ausgangsrohling Bündel aus Drähten oder Röhren, deren Durchmesser sie über die Ziehgeschwindigkeit zwischen einigen Nanometern und mehreren Mikrometern variierten.
Derartige Nanobauteile mit regelmäßiger Struktur sind für sehr unterschiedliche Anwendungen von der Mikrofluidik bis hin zu optischen Techniken begehrt. Die Forscher konnten zeigen, dass die Bündel nicht nur sehr homogen und regelmäßig sind, sondern die Drähte darin auch während des Streckens über sechs Größenordnungen ihre gewünschten Eigenschaften behielten. (lf)
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