Hart wie Stein, elastisch wie Gummi

11. Juni 2017, 09:00
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Forscher "veredeln" Glaskohlenstoff und machen daraus ein Material, das ultraleicht, extrem hart, biegsam und elektrisch leitend ist

Washington/Wien – Kohlenstoff ist ein Element mit scheinbar unbegrenzten Möglichkeiten: Der Grundbaustein der organischen Chemie kommt sowohl in der Form von extrem hartem Diamant vor, wie als besonders weicher Graphit. Aufgrund seiner besonderen Elektronenkonfiguration besitzt Kohlenstoff zudem eine einzigartige Fähigkeit zur Bildung komplexer Moleküle.

Einem US-chinesischen Forscherteam gelang nun die Herstellung eines neuen Kohlenstoff-Wundermaterials. Wie Zhisheng Zhao (Carnegie Institution for Science) und seine Kollegen im Fachblatt "Science Advances" berichten, verwendeten sie als Ausgangsstoff sogenannten Glaskohlenstoff, der selbst aus reinem Kohlenstoff besteht und glasartige keramische Eigenschaften mit denen des Graphits vereint.

Leicht, hart und elastisch

Die Materialforscher setzten den Glaskohlenstoff einem Druck von 250.000 Atmosphären aus und erhitzten ihn auf rund 1000 Grad Celsius. Die daraus entstandene neue Kohlenstoffart besteht aus sowohl graphit- wie auch diamantartigen Bindungen, was zu einer einzigartigen Kombination von Eigenschaften führt.

illustration: timothy strobel
Die Atomstruktur des neuen Wunder(kohlen)stoffs verbindet die "harten" Bindungen von Diamant (rot) mit jenen von Graphit (schwarz).

Das neue Material ist ultraleicht, extrem hart, zugleich elastisch und elektrisch leitend. Die neue Kohlenstoffart empfehle sich für eine ganze Reihe von Anwendungen: von der Luftfahrttechnik bis zur Herstellung von Rüstungen. (tasch, 11.6.2017)

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