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Stichwort: Kohlenstoff-Nano-Röhren

Mikroskopisch kleine Röhren aus Kohlenstoff könnten die Grundlage für die Elektronentechnik der Zukunft sein.

WiWo/ap FRANKFURT/M. Die Kohlenstoff-Nano-Röhren (Carbon-Nano-Tubes) haben einen Durchmesser von 0,4 bis 100 Nanometern (0,0000004 bis 0,0001 Millimeter) und eine Länge von immerhin etwa einem Millimeter. Mit ihrer hohen Leitfähigkeit und niedrigen Wärmeentwicklung könnten sie künftig als Transistoren in elektronischen Schaltkreisen, für Speicherchips oder als pixelgenaue Bausteine für Flachbildschirme eingesetzt werden.

Wie so oft war es ein Zufall, der die Wissenschaft auf die Spur der Kohlenstoff-Nano-Röhren brachte: Im Ruß von chemischen Abscheideprozessen entdeckte der Japaner Sumio Iijima 1991 die röhrenförmigen Gebilde, die aus konzentrisch angeordneten Grafitlagen bestehen. Grafit besitzt eine Schichtstruktur, die wie das Sechseck einer Bienenwabe aussieht. Im Unterschied zum Kohlenstoff des Diamants gibt es hierbei freie Elektronen, weshalb Grafit Strom leiten kann. Die Kohlenstoff-Nano-Röhren gehören zu den Fullerenen, der dritten Form des Kohlenstoffs, die auch als kugelförmige Gebilde aus 60 oder 70 Kohlenstoff-Atomen auftreten.

Bei der Fertigung von Kohlenstoff-Nano-Röhren kann eine solche Grafitlage unterschiedlich aufgewickelt sein. Dabei entstehen Röhren mit metallischen, also sehr gut leitenden Eigenschaften oder Röhren, die ähnlich wie Silizium als Halbleiter fungieren und sich somit gezielt beeinflussen lassen. Kohlenstoff-Nano-Röhren können auch als Transistor eingesetzt werden, also als elektronischer Schalter für einen der beiden digitalen Zustände Strom aus oder Strom an.

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