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Nanotechnik: Mini-Glühbirne entwickelt

Physiker der University of California in Los Angeles haben die kleinste Glühbirne der Welt gebaut. Der Glühfaden, den die Wissenschaftler um Chris Regan vom California NanoSystems Institute an der UCLA dazu entwickelten, ist 100 000 Mal dünner und 10 000 Mal kürzer als die in gängigen Glühbirnen: Er besteht aus einem mehrwandigen Karbonnanoröhrchen mit weniger als 20 Millionen Atomen.

NanoroehrchenglühbirneLaden...
Nanoröhrchen als Glühbirne | Die beiden Wege, die Nanolampe zu betrachten, sind die Mikroskopie mit sichtbarem Licht (oben, Helligkeitsverteilung) oder mittels Elektronen (Mitte). Letztere kann das nur 13 Nanometer breiten Nanoröhrchen auflösen, der den Glühfaden dieses „Birnchens“ (symbolisch, unten) darstellt.
Damit ist der Faden aus quantenmechanischer Sicht ein Molekül und sollte mit einer Wellenfunktion zu beschreiben sein. Aber gehorcht er den Gesetzen der Thermodynamik, die das Wärmeverhalten großer Stoffansammlungen wiedergibt? Dies sollte eigentlich nicht mehr der Fall sein, denn aus makroskopischer Sicht sind 20 Millionen eine eher kleine Zahl von Teilchen. Der Glühfaden ist mit bloßem Auge auch überhaupt nicht zu sehen, nur wenn er leuchtet erscheint er als winziger Lichtpunkt. Dieser wurde mit einem optischen und einem Elektronenmikroskop untersucht. Letzteres ist in der Lage, das nur 100 Atome breite Filament abzubilden.

Die Physiker bestimmten die Lichtintensität als Funktion der angelegten elektrischen Spannung und konnten keinerlei Abweichung von den theoretischen Vorhersagen der Planckschen Strahlungsformel und der – makroskopischen – Wärmeleitungsgleichung feststellen. (dre)
19. Woche 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 19. Woche 2009

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