Forscher des amerikanischen Rensselaer-Forschungsinstituts haben erstmals Kohlenstoffnanoröhren in geordneter Art und Weise in einen flexiblen Kunststoff eingebettet. Das Ergebnis ist eine nur Bruchteile eines Millimeters dünne Haut, die nicht nur hochelastisch, sondern dank der Nanoröhren auch elektrisch leitfähig ist. Ein mögliches Einsatzgebiet des neuen Kunststoffs sind hauchdünne Bildschirme, die einfach zusammengerollt und in die Tasche gesteckt werden können.
Wissenschaftler versuchen schon seit längerem, Kohlenstoffnanoröhren in künstlich hergestellte Polymere einzubetten. Bisher ließen sich die mit Durchmessern von nur wenigen Nanometern winzig kleinen Röhren nur ungern in eine Matrix einschließen ? zumeist brachen sie einfach auseinander oder verklumpten zu größeren Brocken.
Pulickel Ajayan und seine Kollegen haben nun allerdings einen vielversprechenden Weg zur Herstellung eines geordneten Gitters von Nanoröhren entwickelt, das in eine hauchdünne Kunststofffolie eingebettet ist. Dazu stellten die Forscher zunächst einen geordneten Wald senkrecht stehender Nanoröhren auf einer Halbleiteroberfläche her. Dieser Wachstumsprozess ist in den vergangenen Jahren von mehreren Gruppen weltweit perfektioniert worden, so dass dieser Schritt kein Problem darstellte.
Der Trick der Forscher bestand nun allerdings darin, danach einen weichen, quasi flüssigen Kunststoff in einer dünnen Schicht auf die Oberfläche aufzubringen. Dieser konnte dann ausgehärtet und die Nanoröhren so fest in ihn eingebettet werden.
Das von Ajayan benutzte Polymer war zudem so elastisch, dass es sich nach der Aushärtung einfach von der Halbleiteroberfläche abziehen ließ. Als Endergebnis hatten die Forscher somit einen freistehenden Film mit eingebetteten Nanoröhren in der Hand.
Eine elektrische Charakterisierung der so hergestellten Filme ergab, dass diese wie erwartet den elektrischen Strom gut leiten konnten. Auf diese Weise könnten einmal komplexe Logiknetzwerke aus Kohlenstoffnanoröhren für elektronische Anwendungen in Folien eingebettet werden.
Mitteilung des Rensselaer-Instituts Stefan Maier
