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Nanotechnologie: Spinnweben im Sensor

Seidennanofaser

Giftige und biologisch nicht abbaubare Materialien sind ein zunehmendes Problem in elektronischen Geräten. Dabei könnten Rohstoffe aus der Natur sie gelegentlich gut ersetzen – etwa Spinnenseide, die flexibel und stabil zugleich ist. Jetzt gelang Forschern, Spinnfäden durch die Beschichtung von Nanoröhrchen elektrisch leitfähig zu machen. Damit könnten in Zukunft Schaltkreise und Leiter gebaut werden, hoffen Wissenschaftler vom National High Magnetic Field Laboratory in Tallahassee.

Seidennanofaser | So sieht die mit Nanopartikeln beschichtete Spinnenseide unter dem Rasterelektronenmikroskop aus. Die Nanoröhrchen haften fest an der Faseroberfläche, so dass keine makroskopisch beobachtbaren Risse sichtbar sind.

Spinnenseide ist robust, leitet naturbelassen jedoch keinen elektrischen Strom – im Gegensatz zu Kohlenstoffnanoröhrchen. Die beiden gewünschten Eigenschaften zu kombinieren, gelang nun dem Forscherteam von Eden Steven: Es beschichtete von der Goldenen Seidenspinne (Nephila clavipes) gesponnene Fasern mit Kohlenstoffnanoröhrchen und stellte so leitfähige Seidendrähte her, die dreimal widerstandsfähiger sind als reine Spinnenseide.

Die Forscher hatten zunächst mehrwandige Nanoröhrchen mit zusätzlichen Aminogruppen erzeugt, die an der Faseroberfläche binden können. Als pulverisierte Partikel vermengten sie sie mit Seidenfaserbündeln und platzierten das feuchte Gemisch dann zwischen zwei aufeinanderliegenden Teflonplatten, die unter hohem Druck gegeneinander verschoben wurden. Die resultierende Scherbelastung erleichtert die Bindung zwischen den Kohlenstoffnanoröhrchenen und den Seidenfasern. Die so entstandenen Seidennanobündel bewährten sich im Labor der Forscher bereits in verschiedenen elektrischen Sensoren.

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