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Nanotechnologie: "Papier" aus Nanoröhrchen

Origami aus Nanopapier
Nanoröhrchenpapier | Mikroskopische Aufnahme des "Nanopapiers" (links) und ein Modell seines Aufbaus: Doppelwandige Nanoröhrchen haben sich zu Bündeln zusammengelagert und bilden so ein flexibles, aber trotzdem belastbares Material.
Nanoröhrchen aus Kohlenstoff werden sensationelle Materialeigenschaften nachgesagt: Sie sollen extrem stabil und hitzebeständig sein, über eine modifizierbare elektrische Leitfähigkeit verfügen und den Übergang von der makroskopischen in die Quantenwelt ermöglichen. Bislang konnten aber nur wenige dieser Eigenschaften exakt untersucht oder gar angewendet werden, da bei der Produktion meist ein verunreinigtes Gemisch verschiedener Röhrchentypen anfällt. Nun hat ein japanisches Team unter der Leitung von Morinobu Endo von der Shinshu-Universität in Nagano eine Methode entwickelt, doppelwandige Nanoröhrchen in hoher Reinheit herzustellen.

Nano-Samuraihelm | Aus dem "Nanopapier" lässt sich sogar ein Miniatur-Samuraihelm falten.
Ausgangsstoff der Synthese war ein Gemisch aus Methan und Argon, das im Beisein von Katalysatoren aus Molybdän und Eisen auf 875 Grad Celsius erhitzt wurde. In zwei anschließenden Waschschritten entfernten die Forscher die Zusatzstoffe sowie einwandige und mehrwandige Nanoröhrchen. Nach einem anschließenden Filterschritt erhielten sie ein dunkles Blatt, das an Papier erinnert. Es ist sehr flexibel und zugleich mechanisch stabil. Die Untersuchung im Elektronenmikroskop zeigte, dass es zu über 95 Prozent aus doppelwandigen Nanoröhrchen aufgebaut ist, die sich hexagonal zu Bündeln zusammengefunden haben.

Mit diesem "Nanopapier" gibt es nun die Möglichkeit, weit gehend reine Proben von doppelwandigen Röhrchen auf ihre Eigenschaften zu testen. Sollten sie halten, was die Wissenschaftler sich von ihnen erhoffen, könnten die Nanoröhrchen vor allem in zukünftigen elektronischen Bauteilen Aufgaben an der Grenze zum Quantenkosmos übernehmen.

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