Kohlenstoffnanoröhrchen mit gewünschter Struktur aus geeigneten Vorläufermolekülen
Forschern der schweizerischen Empa*) und des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung ist es erstmals gelungen, einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) mit einer einzigen, vorbestimmten Struktur – und damit mit identischen elektronischen Eigenschaften – zu „züchten“. Der entscheidende Trick hierbei: Nach einer Idee der Stuttgarter Max-Planck-Forscher haben sich die CNT aus maßgeschneiderten organischen Vorläufermolekülen auf einer Platinoberfläche quasi „von selbst“ aufgebaut,. wie die Forscher in der neusten Ausgabe der Fachzeitschrift Nature berichten. Solche CNT lassen sich gezielt mit den Eigenschaften ausstatten, die sie etwa für elektronische Anwendungen brauchen und könnten in Zukunft in ultrasensiblen Lichtdetektoren und kleinsten Transistoren zum Einsatz kommen.
Seit 20 Jahren kämpfen Materialwissenschaftler, die Kohlenstoffnanoröhrchen für diverse Anwendungen entwickeln, mit einem Problem – jetzt bietet sich ihnen dafür eine elegante Lösung. Mit ihren außergewöhnlichen mechanischen, thermischen und elektronischen Eigenschaften wurden die winzigen Röhrchen mit ihrem wabenförmigen Gitter aus graphitischem Kohlenstoff zum Inbegriff für Nanomaterialien. Mit ihnen könnten sich elektronische und elektro-optische Bauteile der nächsten Generation noch kleiner und mit noch schnelleren Schaltzeiten als bisher fertigen lassen. Doch dafür müssen Materialwissenschaftler die Nanoröhrchen gezielt mit gewünschten Eigenschaften, die von deren Struktur abhängen, ausrüsten. Bei den bisherigen Herstellungsmethoden entstand jedoch stets ein Gemisch verschiedener CNT. Da schafft das Team der Empa und des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung mit einem neuen Herstellungsweg für einwandige Nanoröhrchen nun Abhilfe.