via CSIRO, CC0

Neue Methode: Forscher kochen stärkstes Material der Welt aus Sojaöl

vor 3 Wochen

Update vom 31.01.2017

Graphen ist das stärkste bisher bekannte Material. Die Produktionskosten sind aber sehr hoch. Nun haben es Forscher geschafft, das Material preisgünstig herzustellen.

Ein Team australischer Forscher um den Nano-Wissenschaftler Zhao Jun Han vom Institut CSIRO hat billige Alltagszutaten unter normalen Luftbedingungen zu Graphen umgewandelt. Dafür erhitzten die Wissenschaftler Sojaöl in einem Rohrofen für 30 Minuten. Das Sojaöl zersetzt sich unter anderem zu Kohlenstoff. Und das wird auf einer Folie aus Nickel gesammelt.

Dann wird das Ganze schnell abgekühlt. Auf der Folie bildet sich so eine dünne Graphen-Schicht. Graphen ist eine Modifikation von Kohlenstoff, bei der die Atome wabenförmig angeordnet sind. Diese Schicht misst gerade einmal fünf mal zwei Zentimeter und ist nur ein Nanometer dick – also 80.000 Mal dünner als menschliches Haar.

Leider handelt es sich dabei nur um eine sehr geringe Menge Graphen. Die Forscher hoffen, dass die Methode in Zukunft auch in größerem Maßstab genutzt werden kann. Das Ganze ist vor allem eine kostengünstige und effiziente Art und Weise, Graphen zu produzieren.

Das Graphen könnte zum Beispiel bei Wasserfilter-Anlagen verbaut werden. Darüber hinaus wäre es ein billiger Ersatz für Gold oder Platin in Solaranlagen.

Originalmeldung vom 11.01.2017

Boah, diese Forschung. Immer wieder sind wir erstaunt, dass es so intelligente Menschen gibt, die immer neue Dinge entdecken und entwickeln. Denn irgendwann profitiert der Normalmensch auch davon. Jetzt haben Forscher eines der stärksten, aber zugleich leichtesten Materialien der Welt entwickelt.

Ja, Kohlenstoff ist ein starkes Material. Wir denken an Diamanten. Graphen ist das stärkste bisher bekannte Material. Das ist eine Modifikation von Kohlenstoff, bei der die Atome wabenförmig angeordnet sind. Das ist eine besonders starke zweidimensionale Struktur – die stärker als die tetraedische Anordnung beim Diamanten ist. Aber Graphen existiert immer in einer sehr dünnen Schicht, nämlich nur ein Atom dick.

Und die erlaubt es nicht, wirklich robuste dreidimensionale Dinge aus Graphen zu bauen. Jetzt kommt das Forschungszentrum MIT ins Spiel. Die Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sie Graphen-Flocken so schmelzen können, dass daraus eine völlig neue Struktur, ähnlich der eines Gewebes, entsteht. Und zwar dreidimensional. Sie behält die Stärke vom Graphen, ist aber gleichzeitig löchrig wie ein Schwamm.

Solche Modelle haben sie mit dem 3D-Drucker hergestellt. Das Material ist so einzigartig, dass es sogar stärker als Graphen und damit zehn Mal stärker als Stahl ist – mit nur fünf Prozent der Dichte von Stahl. Und das lässt sich für Einiges benutzen. Die Vorteile liegen hauptsächlich in der geometrischen Struktur, nicht am Material selbst. Das heißt, mit der gleichen Herstellungsart können auch andere Materialien wie Polymere oder Metall verarbeitet werden.

Man könnte damit beispielsweise Brücken bauen, um sie viel langlebiger zu machen. Die Produktion von vielen Dingen könnte einfacher werden, da das „entdeckte“ Material viel leichter und damit einfacher zu verarbeiten ist.

Selbst eine Hydraulikpresse braucht eine Weile, um die Struktur zu zerstören:

Stabiles Material ist wichtig. Dieses Haus hier wurde komplett aus Papier gebaut. Wie kann das funktionieren? Wir haben uns das mal angeschaut:

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