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Nanoröhrchen: Neue Rezepte für Mini-Makkaroni

Das Kochbuch zur Herstellung von Nanoröhrchen ist um zwei Rezepte reicher geworden. Das erste fällt angesichts der Zutaten und des "So wird's gemacht" wohl in die Kategorien "billig" und "gelingt leicht": Die Forscher um Enbo Wang von der Northeast Normal University im chinesischen Changchun hatten schlicht Gras von der Wiese gerupft und es eine Stunde lang auf 250 Grad Celsius erhitzt. Den verdorrten Rest räumten sie in einen geschlossenen Behälter mit etwa 15 Millilitern Sauerstoff und brodelten ihn ungefähr zwanzig Minuten auf 600 Grad Celsius. Dann ließen sie das Kochgut abkühlen und begannen von vorn. Als sie die Prozedur um die fünfzig Mal wiederholt hatten, konnten sie Kohlenstoff-Nanoröhrchen "ernten", mit einer Ausbeute von etwa 15 Prozent [1].

Viele Pflanzen enthalten bündelförmige Fasern aus Zellulose und Lignin. Durch die erste Hitzebehandlung, so vermuteten die Forscher, müssten sich Proteine und Fettbestandteile entfernen lassen. Der zweite Heizprozess sollte dann die Zellulose ihrer Wasserstoffanhängsel berauben und sie in molekularen Kohlenstoff überführen. Tatsächlich erwies sich die röhrenförmige Struktur der Ausgangsmaterialien als entscheidend: Der gleiche Versuch mit Glucose oder Saccharose erbrachte eine deutlich geringere Makkaroni-Ausbeute.

Sahraoui Chaieb und seine Kollegen von der Universität von Illinois variierten dagegen die Zutatenliste: Sie wählten Silizium statt Kohlenstoff als Grundlage, legten die Partikel in Alkohol ein und dann ein elektrisches Feld an. Dies trieb die Siliziumteilchen von einem Nanometer Durchmesser an die Oberfläche einer positiven geladenen Unterlage, wo sie einen dünnen Film bildeten. Beim anschließenden Trocknen löste sich die Schicht und rollte sich zu Röhrchen von zwei bis fünf Mikrometer Durchmesser und bis zu hundert Mikrometer Länge zusammen [2].

Die Forscher vermuten, dass Sauerstoff die Silizium-Partikel zu einem dreidimensionalen Netz verknüpft hat. Er ist wohl auch dafür verantwortlich, dass die Röhrchen außerordentlich weich und elastisch sind: Sie machen beinahe Gummi Konkurrenz.
16.06.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 16.06.2005

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