Mit einem neuen Verfahren lassen sich winzige Röhrchen aus Kohlenstoff erstmals ordentlich sortiert und gezielt mit den gewünschten Eigenschaften herstellen. Die Forscher von der University of California in Los Angelas und vom IBM Forschungszentrum in Zürich entdeckten die Methode vollkommen zufällig. Bisher konnten diese Röhrchen, die als ein Schlüsselwerkstoff der Nanotechnologie gelten, nur in ungeordneten Anhäufungen und mit den verschiedensten Eigenschaften produziert werden.
Es war vollkommen unerwartet, perfekte kristalline Gitter aus Nanoröhrchen zu erhalten. Alle früheren Anläufe endeten immer in einem Wirrwarr vergleichbar mit einem Haufen gekochter Spaghetti, meint Mark Welland vom Nanoscale Science Laboratory. Die Forscher wollten eigentlich die nur wenige Nanometer dicken Hohlräume mit Metallatomen füllen. Dazu gingen sie von den so genannten “Buckyballs” aus, Kohlenstoff-Cluster aus exakt 60 Atomen, die sich in einer Fußball ähnlichen Struktur anordnen. Nach der Zugabe eines Katalysators heizten sie das Gemisch auf rund 900 Grad Celsius auf. Die sich bildenden Nanoröhrchen ordneten sich in ein exaktes Muster.
“Wir haben nun auch die Technologie, Nanoröhren gezielt mit den mechanischen und elektrischen Eigenschaften herzustellen, die wir wünschen”, hebt der beteiligte Forscher Colm Durkan heraus. Denn frühere Experimente haben gezeigt, dass dieses neue Material je nach Anordnung der Atome isolierend, leitend oder sogar halbleitend sein kann. Neben diesen herausragenden elektronischen Eigenschaften, verfügen die Röhrchen auch über eine große mechanische Stabilität, die rund hundertmal stärker ist als die von Stahl.
Nanoforscher sehen in diesen Kohlenstoffröhrchen daher einen Schlüsselwerkstoff für sehr viele Anwendungen. Als Nanodrähte sollen sie in winzigen Computerchips der Zukunft die Signale leiten. Vollgepackt mit medizinischen Wirkstoffen könnten sie aber auch als Nanocontainer für den direkten Transport zu den kranken Zellen im Körper dienen. Mit diesem neuen Verfahren lassen sich nun ausreichende Mengen dieses begehrten Materials produzieren.
Jan Oliver Löfken
