Die Zukunft – durch ein Nanoröhrchen gesehen

Das Spektrum der Anwendungen für Röhrchen mit Durchmessern in der Größenordnung Nanometer reicht von der biomedizinischen Technik bis zum modernen Chip-Design. Sie werden heute in zahlreichen Technologien verwendet, doch in vielen Fällen gibt es Schwierigkeiten im Hinblick auf ihre Leistungsfähigkeit unter modifizierbaren thermischen, chemischen oder mechanischen Bedingungen.

Ein deutsches Unternehmen hat jetzt ein Verfahren zur Herstellung solcher Nanoröhrchen mit Innendurchmessern von 1 und 100 nm entwickelt. Die Röhrchen können zwischen 30 und 40 cm lang sein und zeichnen sich durch hohe thermische, chemische und mechanische Beständigkeit aus. Diesen Faktoren kommt große Bedeutung zu, wenn es darum geht, Anwendungsmöglichkeiten für diese Komponenten auf speziellen Gebieten der Technologie zu finden. Beispielsweise könnten solche Röhrchen allein auf dem Gebiet der Elektronik die Funktion von Hochleistungstransistoren oder Laserdioden übernehmen, um nur zwei von vielen Anwendungen zu nennen.

Zur Herstellung dieser Hohlfasern wird das so genannte Electrospinning angewandt. Dieses Verfahren ermöglicht eine exakte Festlegung der inneren und äußeren Morphologie. Die Schablone ist mit verschiedenen Werkstoffen wie z.B. einem Halbmetall oder einer metallhaltigen Schicht beschichtet. Beim Entfernen der Schablone können geeignete Beschichtungsmaterialien chemisch oder physikalisch reagieren und die Morphologie des Röhrchens bei Bedarf verändern. Es können sowohl synthetische Werkstoffe als auch Biopolymere verwendet werden, ebenso Glas, Keramik, Metalle, Metalloxide und Legierungen. Somit gibt es für dieses Verfahren ein breites Spektrum von Anwendungen. Nach dem Entfernen der Schablone nehmen die Röhrchen ihre zuvor festgelegten inneren Eigenschaften und Oberflächeneigenschaften an.

Die Vielfalt der morphologischen Merkmale und Beschichtungseigenschaften eröffnet dieser Technologie das Potenzial zum Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten. Die Liste der möglichen Anwendungen reicht von der Biochemie bis zum Design modernster Mikroelektronik-Chips. Die Entwickler haben die zum Patent angemeldete Technologie bereits in Labortests erprobt. Zur Nutzung ihrer Technologie streben sie unter anderem die Schließung von Joint-Venture-Verträgen an.

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Dr. Claudia Maennicke
TechnologieStiftung Hessen GmbH
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