Abo
  • IT-Karriere:

Materialforschung: Forscher stellen ultrastabile Kohlenstofffasern her

Sie wiegen fast nichts, halten aber Tonnen: Chinesische Forscher haben aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen die bisher stabilsten Fasern hergestellt. Daraus könnte nach Ansicht der Entwickler das Seil für einen Weltraumfahrstuhl hergestellt werden.

Artikel veröffentlicht am ,
Weltraumfahrstuhl (Symbolbild): 1,6 Gramm der Nanofasern halten rund 800 Tonnen
Weltraumfahrstuhl (Symbolbild): 1,6 Gramm der Nanofasern halten rund 800 Tonnen (Bild: Rei/Wikipedia/GNU Free Documentation License)

1,6 Gramm halten 800 Tonnen: Chinesische Forscher haben eine neue Faser aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen entwickelt, von der sie sagen, sie halte mehr Zugkraft aus als jede andere bisher entwickelte Faser. Dies könnte den Bau eines Weltraumfahrstuhls ermöglichen.

Stellenmarkt
  1. EnBW Energie Baden-Württemberg AG, Karlsruhe
  2. THD - Technische Hochschule Deggendorf, Deggendorf

Die Forscher der renommierten Tsinghua-Universität in Peking um Wei Fei haben ein Verfahren entwickelt, um aus Bündeln von Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Carbon Nanotubes Bundles (CNTB), mehrere Zentimeter lange Fasern herzustellen. Diese zeichneten sich durch eine Zugfestigkeit aus, die mindestens 9 bis 45 Mal so hoch wie die anderer Materialien sei, schreiben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology. Gleichzeitig sind die Fasern sehr leicht: Ein Kubikzentimeter der Fasern wiegen 1,6 Gramm. Sie können aber ein Gewicht von rund 800 Tonnen halten.

Aus den CNTB könnten nach Angaben der Forscher beispielsweise Sportgeräte oder bessere schusssichere Westen gebaut werden. Die CNTB eigneten sich aber auch dazu, das Seil für einen Weltraumfahrstuhl herzustellen.

Das Seil muss sein eigenes Gewicht halten

Ein solches Seil müsste etwa 100.000 Kilometer lang und stabil genug sein, um nicht unter seinem eigenen Gewicht zu reißen und die Gondel, Climber genannt, zu tragen. Dafür müsste es eine Zugfestigkeit von etwa 50 Gigapascal haben. Ihre CNTB hätten, wenn sie fehlerlos seien, eine Zugfestigkeit von 80 Gigapascal, sagen die Tsinghua-Forscher.

Theoretisch sind Kohlenstoff-Nanoröhrchen dafür stabil genug. Es sind Röhren, deren Wände eine wabenartige Struktur aus Sechsecken haben. Die entsteht, weil jedes Kohlenstoffatom drei Bindungen eingeht. Das Problem sind jedoch Fehler, die bei der Herstellung von Seilen aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen auftreten und die Zugfestigkeit deutlich verringern.

China ist eine der Nationen, die sich mit einem Fahrstuhl in den Weltraum beschäftigt. Ein solches System würde aus einem Kabel bestehen, dessen eines Ende auf der Erde befestigt ist. Am anderen Ende, etwa 100.000 Kilometer von der Erde entfernt, würde ein Gegengewicht angebracht, das aufgrund der Fliehkraft das Seil straff hält. Der Endpunkt des Aufzugs wäre in 36.000 Kilometern Höhe.

Wissenschaftler und ein Unternehmen aus Japan haben kürzlich einen Miniweltraumaufzug auf die Internationale Raumstation (Internationale Space Station, ISS) gebracht, den sie von der Station aus aussetzen wollen. Mit dem System, das aus zwei Cubesats und einem rund zehn Meter langen Stahlseil besteht, wollen die Forscher testen, wie sich ein Aufzug im All verhält.



Anzeige
Top-Angebote
  1. (heute u. a. mit PlayStation 4 und Samsung-TVs)
  2. 299,99€ (Bestpreis!)
  3. (u. a. LG OLED 65E8LLA für 1.777€ statt 2.077€ im Vergleich)
  4. 139€

Dave_Kalama 08. Dez 2018

Man kanns nicht schuetzen. Eine Mutter die mit 2km/s einschlaegt reicht. Stauberosion...

User_x 02. Nov 2018

ne... aber ab einer bestimmten Größe oder Masse wäre das bestimmt erwähnenswert...

jnv 01. Nov 2018

Hängt sicher alles damit zusammen, was man mit dem Seil transportieren will. Bei einem...

Arsenal 01. Nov 2018

Danke, dann stell ich das mal auf meine Leseliste - klingt interessant.

Kay_Ahnung 01. Nov 2018

Stimmt zur ergänzung noch, die Falcon 9 fliegt auch noch mit RP-1, Methan soll erst bei...


Folgen Sie uns
       


FX Tec Pro 1 - Hands on

Das Pro 1 von FX Tec ist ein Smartphone mit eingebauter Hardware-Tastatur. Der Slide-Mechanismus macht im ersten Kurztest von Golem.de einen sehr guten Eindruck.

FX Tec Pro 1 - Hands on Video aufrufen
Ryzen 7 3800X im Test: Der schluckt zu viel
Ryzen 7 3800X im Test
"Der schluckt zu viel"

Minimal mehr Takt, vor allem aber ein höheres Power-Budget für gestiegene Frequenzen unter Last: Das war unsere Vorstellung vor dem Test des Ryzen 7 3800X. Doch die Achtkern-CPU überrascht negativ, weil AMD es beim günstigeren 3700X bereits ziemlich gut meinte.
Ein Test von Marc Sauter

  1. Epyc 7H12 & Ryzen 5 3500X AMD bringt 280-Watt-CPU und plant günstigen Sechskerner
  2. Agesa 1003abba Microcode-Update taktet Ryzen 3000 um 50 MHz höher
  3. Agesa 1003abb Viele ältere Platinen erhalten aktuelles UEFI für Ryzen 3000

Verkehrssicherheit: Die Lehren aus dem tödlichen SUV-Unfall
Verkehrssicherheit
Die Lehren aus dem tödlichen SUV-Unfall

Soll man tonnenschwere SUV aus den Innenstädten verbannen? Oder sollten technische Systeme schärfer in die Fahrzeugsteuerung eingreifen? Nach einem Unfall mit vier Toten in Berlin mangelt es nicht an radikalen Vorschlägen.
Eine Analyse von Friedhelm Greis

  1. Torc Robotics Daimler-Tochter testet selbstfahrende Lkw
  2. Edag Citybot Wandelbares Auto mit Rucksackmodulen gegen Verkehrsprobleme
  3. Tusimple UPS testet automatisiert fahrende Lkw

Astronomie: K2-18b ist weder eine zweite Erde noch super
Astronomie
K2-18b ist weder eine zweite Erde noch super

Die Realität sieht anders aus, als manche Überschrift vermuten lässt. Die neue Entdeckung von Wasser auf einem Exoplaneten deutet nicht auf Leben hin, dafür aber auf Probleme im Wissenschaftsbetrieb.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Interview Heino Falcke "Wir machen Wettermodelle für schwarze Löcher"

    •  /