Dehnbar wie Gummi und stärker als Stahl

Wissenschaftler an der University of Texas (UT) in Dallas haben Bänder aus Kohlenstoffnanoröhrchen entwickelt, die stärker als Stahl, dehnbar wie Gummi und leicht wie Luft sein sollen. Das Material, das aus langen, verschränkten Strukturen mit einer Dicke von nur 11 Nanometern besteht, lässt sich in der Breite um das Dreifache dehnen, ist der Länge nach aber zugfester als Mylar, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Im Versuch ließ es sich Tausende Male ziehen und kontrahieren und hielt Temperaturen zwischen minus 190 und über 1600 Grad Celsius stand. Die Bänder wiegen außerdem enorm wenig, sind transparent, leitfähig und flexibel.

Das neue Material wurde von Ray Baughman entwickelt, Direktor des Nanotech-Instituts der UT. Er arbeitet derzeit an verschiedenen auf Kohlenstoffnanoröhrchen basierenden "künstlichen Muskeln" für Prothesen und Robotik-Anwendungen. Diese Materialien verändern Form und Größe als Antwort auf elektrische oder chemische Signale, einige dehnen sich um bis zu ein Prozent aus und üben dabei über den gleichen Bereich 100 Mal mehr Kraft aus als natürliche menschliche Muskeln.

Seine neueste Erfindung erweitert sich hingegen um bis zu 200 Prozent, generiert aber nur wenig Kraft pro Flächeneinheit. Das Material eignet sich deshalb beispielsweise nicht für die Robotik. Seine neuartigen Eigenschaften, besonders der breite Temperaturbereich, eröffnen trotzdem spannende Anwendungsfelder, etwa beim Einsatz im Flugzeugbau. "Keine andere Aktoren-Technik arbeitet dort noch – und die Leistung ist gigantisch", sagt Baughman.

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