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Kohlenstoff-Nanoröhren

Seit 1991 sind Kohlenstoff-Nanoröhren ein Thema, das Forschung und Wissenschaft bewegt. Diese Form von molekularem Kohlenstoff verfügt über vielversprechende Eigenschaften, die gerade bei Computerchips gefragt sind. Sie verkraften unter anderem höhere Ladungsdichten als die heute in Transistoren verwendeten Leiter. Zudem sind die Strukturen deutlich kleiner. Jede Nanoröhre besteht dabei aus einem oder mehreren nahtlosen konzentrischen Zylindern aus Graphit. Sie können bei einem Bruchteil des Gewichts rund 100-mal stärker sein als Stahl, einige nehmen 100-mal mehr elektrische Ladungen auf als Kupfer und ihre Halbleitereigenschaften können zur Entwicklung von Transistoren genutzt werden, die kleiner und schneller sind als aktuelle Transistoren auf Basis von Silizium.

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Nanotextil einer schweizer Firma (Bild: Nick Cross/Flickr/CC BY-ND 2.0) (Nick Cross/Flickr/CC BY-ND 2.0)

Nanotechnologie: Die unbekannten Teilchen

Nanoteilchen befinden sich in Sonnencremes und Lebensmitteln. Über die Gefahren der winzigen Partikel ist nicht viel bekannt. Denn die Entwicklung neuer Nanomaterialien schreitet schneller voran als ihre Erforschung.
130 Kommentare / Von Christian Meier
Saafi (rechts) und Kollege beim Mischen der Farbe (Bild: University of Strathclyde) (University of Strathclyde)

Sicherheit: Nanofarbe erkennt Schäden in Bauwerken

Schottische Forscher haben eine Farbe entwickelt, die zur Überwachung von Bauwerken eingesetzt werden soll. Eine Oberfläche wird mit der leitfähigen Farbe bestrichen. Dann werden Elektroden angebracht, die die Leitfähigkeit messen. Veränderungen daran können auf Schäden hinweisen.
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Roboter: Künstliche Haut fühlt wie menschliche

Wissenschaftler in den USA haben eine künstliche Haut für Roboter entwickelt. Sie soll einem Roboter ein ähnliches Empfindungsvermögen geben, wie es der Mensch hat. So soll ein Roboter seinen Griff kontrollieren und auch zerbrechliche Gegenstände anfassen können, ohne sie kaputt zu machen.
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Thermopower-Wellen - neuer Ansatz zur Stromerzeugung

Hitzewellen in Kohlenstoffnanoröhren erzeugen Elektrizität. Forscher am MIT haben einen neuen Weg entdeckt, um Elektrizität zu erzeugen. Sie setzen dabei auf Thermowellen, die durch Kohlenstoffnanoröhren gejagt werden. Sie erzeugen in Bezug auf ihr Gewicht im Vergleich zu einem Lithium-Ionen-Akku ein Vielfaches an Elektrizität.
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Akku aus Papier und Nanotinte

Energiespeicher für Elektroautos und dezentrale Stromnetze. Forscher der Universität Stanford haben eine besonders leichte und preiswerte Akkutechnik entwickelt. Der Akku besteht aus einem Blatt Papier, das mit einer Schicht aus Kohlenstoffnanoröhren und Nanodrähten aus Silber überzogen ist. Auch zusammengeknüllt funktioniert der Ladungsspeicher noch.

Honda meldet Durchbruch bei Kohlenstoff-Nanoröhren

Forscher können gezielt Nanoröhren mit metallischen Eigenschaften erzeugen. Forscher von Honda und der Universitäten Purdue und Louisville melden einen Durchbruch bei der Herstellung von Kohlenstoff-Nanoröhren mit leitenden Eigenschaften. Sie haben das Potenzial, um Elektrizität schnell und ohne große Verluste über große Entfernungen zu transportieren.

Kohlenstoff-Nanoröhren für Computerchips

MIT-Forscher melden Fortschritte bei der Herstellung. Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) vermelden Fortschritte bei der Integration von Kohlenstoff-Nanoröhren (Carbon Nanotubes) in Computerchips. Sie greifen dabei auf Technik zurück, die in der Chipfertigung schon heute eingesetzt wird.

Schaltkreise aus Plastik

Kohlenstoffnanoröhrchen machen Kunststoff zu elektrischem Leiter. Wissenschaftler in den USA haben eine Möglichkeit gefunden, aus Polykarbonat - dem Stoff, aus dem CDs sind - einen elektrischen Leiter zu machen. Das Geheimnis sind Nanoröhrchen aus Kohlenstoff, die dem Kunststoff beigemengt werden.
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Japanische Forscher bauen flexible OLED-Displays

Neues Leitermaterial ermöglicht dehnbare und formbare Displays. Japanische Wissenschaftler haben ein Leitermaterial auf Gummibasis für OLED-Displays entwickelt. Das ermöglicht es, flexible Displays zu bauen, die sich dehnen und verformen lassen, ohne kaputtzugehen.
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Erstes 14-Zoll-ePaper in Farbe mit Nano-Röhrchen

Biegsames Display von Samsung und Unidym. Auf einem Fachkongress in Korea hat Samsung erstmals ein biegsames Display auf der Basis von Carbon-Röhrchen vorgeführt. Die Anzeige arbeitet mit Elektrophorese und gilt als wichtiger Fortschritt für die Entwicklung des elektronischen Papiers.
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IDF: Programmierbare Materie und Strom ohne Kabel

Intels CTO Justin Rattner blickt bis ins Jahr 2050. Zum Abschluss des Intel Developer Forums 2008 durfte traditionell "Chief Technology Officer" Justin Rattner seine Vision der Technologiezukunft verbreiten. Und recht visionär und nahe an der Science-Fiction sagte Rattner voraus, dass die Grenzen zwischen Mensch und Maschine bis zum Jahr 2050 verschwimmen könnten. Dafür konnte er auch einige praktische Demonstrationen zeigen, darunter die drahtlose Übertragung von elektrischer Energie mit hoher Leistung.
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Nanofedern schützen Mobiltelefone

Neues Verfahren zur Massenherstellung von gewendelten Nanoröhrchen. Wissenschaftler von der Universität in Clemson im US-Bundesstaat South Carolina haben ein Verfahren für die Massenproduktion von speziellen Nanoröhrchen aus Kohlenstoff entwickelt. Diese Röhrchen haben sehr gute stoßdämpfende Eigenschaften und sollen elektronische Geräte wie Mobiltelefone gegen Stöße abpolstern.

IBM setzt DNA bei der Chipentwicklung ein

Neues Verfahren ermöglicht kleinere Chips. Wissenschaftler im IBM Almaden Research Center im kalifornischen San Jose testen bei der Entwicklung neuer Computerchips den Einsatz künstlicher DNA. Ziel der Forscher um die Biochemikerin Jennifer Cha und den Chemiker und Materialexperten Greg Wallraff, ist es, neue Verfahren zur Chipherstellung zu entwickeln.

Nano-Röhrchen auf Chips mit 1 GHz demonstriert

Praxisnahe Verdrahtung auf Halbleitern. In den USA haben Forscher der Stanford-Universität, der Keimzelle des Silicon Valley, erstmals Chip-Verdrahtungen mit Nano-Röhrchen aus Karbon bei der Geschwindigkeit eines Mikroprozessors konstruiert. Das Experiment könnte den Durchbruch bei dieser Grundlagentechnik für noch schnellere Chips darstellen.
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Tiefere Einblicke in Kohlenstoff-Nanoröhren

Fortschritte sollen auf dem Weg zu Chips aus Nanoröhren helfen. Forschern von IBM ist es gelungen, die Verteilung elektrischer Ladungen in Kohlenstoff-Nanoröhren zu messen, was helfen soll, das elektrische Verhalten der Nanoröhren besser zu verstehen. Damit will IBM dem Einsatz von Kohlenstoff-Nanoröhren als Leiter und Halbleiter in Computerchips näher kommen.
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Akkus der Zukunft: Strom in einem Stück Papier

Herstellung ähnlich wie ein Druckprozess. Forscher des Rensselaer Polytechnic Instituts in den USA haben einen neuen Energiespeicher entwickelt, der auf den ersten Blick leicht mit einem Stück schwarzen Papiers zu verwechseln ist. Der "Nano-Akku" ist nicht nur leicht und extrem dünn, sondern auch flexibel und könnte so ganz neue Gerätedesigns ermöglichen.

Tarnvorrichtung: Nano-Röhrchen verbiegen sichtbares Licht

Theoretisches Modell arbeitet bisher nur mit einer Wellenlänge. Seit Jahren suchen Forscher in aller Welt nach einer Möglichkeit, Objekte vor sichtbarem Licht zu verstecken. Die mathematischen Ansätze für eine Umleitung des Lichts liegen seit 2006 vor, nun haben Wissenschaftler in den USA ein theoretisches Modell für die physikalische Umsetzung entwickelt.
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Wissenschaftler entdecken fast rein schwarzes Material

Nanoröhrchen sorgen für minimale Reflexion von Licht. In den USA haben Forscher des "Rensselaer Polytechnic Institute" (RPI) ein neues Verfahren entwickelt, das sich für minimal reflexive Beschichtung von Oberflächen eignet. So behandelte Gegenstände strahlen fast kein einfallendes Licht mehr ab, und das über das gesamte Spektrum.

Extrem dünner Lichtleiter aus Kohlenstoff-Nanoröhren

Kabel mit 300 Nanometer Durchmesser leitet sichtbares Licht. Physiker des Boston College ist es gelungen, sichtbares Licht durch ein Kabel zu leiten, das dünner ist als dessen Wellenlänge. Sie gehen davon aus, dass ihre Entdeckung zu Fortschritten im Bereich der Solar-Energie und optischer Computertechnik führen wird.

Kohlenstoff-Nanoröhren aus dem Tintenstrahldrucker

Preiswerte Methode zur Anordnung von Kohlenstoff-Nanoröhren. Forscher der US-Universität "Rensselaer Polytechnic Institute" haben einen einfachen Weg entwickelt, um Kohlenstoff-Nanoröhren auf Papier und Plastikoberflächen aufzutragen. Sie nutzen dazu einen herkömmlichen Tintenstrahldrucker, dessen Patronen mit einer Nanoröhrenlösung gefüllt werden.