{"id":5796,"date":"2020-12-04T13:45:58","date_gmt":"2020-12-04T12:45:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/?p=5796"},"modified":"2025-04-07T09:52:16","modified_gmt":"2025-04-07T07:52:16","slug":"fullerene-nanotubes-graphen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/fullerene-nanotubes-graphen\/","title":{"rendered":"Fullerene, Nanotubes und Graphen"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 ez-toc-wrap-center counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-white ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Inhaltsverzeichnis<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/fullerene-nanotubes-graphen\/#%C2%AB_Neue_Materialien_aus_Kohlenstoff_%C2%BB\" title=\"\u00ab Neue Materialien aus Kohlenstoff \u00bb\">\u00ab Neue Materialien aus Kohlenstoff \u00bb<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/fullerene-nanotubes-graphen\/#Fulleren_%E2%80%93_das_%E2%80%9EFussball%E2%80%9C-Molekuel\" title=\"Fulleren \u2013 das \u201eFu\u00dfball\u201c-Molek\u00fcl\">Fulleren \u2013 das \u201eFu\u00dfball\u201c-Molek\u00fcl<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/fullerene-nanotubes-graphen\/#Nanotubes_%E2%80%93_Roehren_aus_Kohlenstoff\" title=\"Nanotubes \u2013 R\u00f6hren aus Kohlenstoff\">Nanotubes \u2013 R\u00f6hren aus Kohlenstoff<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/fullerene-nanotubes-graphen\/#Graphen_%E2%80%93_der_Baustein_fuer_weitere_Modifikationen_des_Kohlenstoffs\" title=\"Graphen \u2013 der Baustein f\u00fcr weitere Modifikationen des Kohlenstoffs\">Graphen \u2013 der Baustein f\u00fcr weitere Modifikationen des Kohlenstoffs<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"%C2%AB_Neue_Materialien_aus_Kohlenstoff_%C2%BB\"><\/span>\u00ab Neue Materialien aus Kohlenstoff \u00bb<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><b><span data-contrast=\"auto\">Seit mehr als 40 Jahren besch\u00e4ftigt sich die Forschung an Hochschulen und in der Industrie mit Materialien aus Kohlenstoffatomen, f\u00fcr die sich ganz neue Anwendungen ergeben. Viele Millionen Kohlenstoffverbindungen sind heute bekannt \u2013 manche kommen in der Natur vor, wieder\u00a0<\/span><\/b><b><span data-contrast=\"auto\">a<\/span><\/b><b><span data-contrast=\"auto\">ndere werden k\u00fcnstlich erzeugt. Zu den verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig jungen Entdeckungen geh\u00f6ren die Fullerene, die Nanotubes und das Graphen. Sie sind, wie Diamant und Graphit, Modifikationen des Kohlenstoffes, also nur aus dem Element Kohlenstoff bestehende Molek\u00fcle unterschiedlicher Struktur. Jedes f\u00fcr sich hat aufgrund seiner molekularen Struktur ganz spezifische Eigenschaften, die ebenso vielf\u00e4ltig wie ihre jeweiligen Anwendungen sind. Der folgende Artikel stellt diese neuen Materialien vor und gibt einen kleinen \u00dcberblick \u00fcber ihre jeweiligen\u00a0<\/span><\/b><b><span data-contrast=\"auto\">Einsatzm\u00f6glichkeiten<\/span><\/b><b><span data-contrast=\"auto\">.<\/span><\/b><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Fulleren_%E2%80%93_das_%E2%80%9EFussball%E2%80%9C-Molekuel\"><\/span>Fulleren \u2013 das \u201eFu\u00dfball\u201c-Molek\u00fcl<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Mitte der 80er-Jahre des 20. Jahrhunderts gelang es durch Verdampfen von Graphit in einem Laserstrahl eine weitere Modifikation des Kohlenstoffs k\u00fcnstlich herzustellen. Die dabei entstandenen, k\u00e4figartigen Molek\u00fcle wurden nach dem amerikanischen Architekten Richard Buckminster Fuller (1895<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0\u2013 1983<\/span><span data-contrast=\"auto\">), der durch den Bau von Kuppeln an Ber\u00fchmtheit gewann, als Fullerene benannt. Die aus Fullerenen aufgebauten Stoffe hei\u00dfen Fullerite. Sie sind bei\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Raumtemperatur\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">kristallin, weich und sehr elastisch.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_5800\" aria-describedby=\"caption-attachment-5800\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5800 size-full\" title=\"Die Biosph\u00e8re in Montreal, entworfen von Richard Buckminster Fuller\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/biosphere-montreal.jpg\" alt=\"biosphere-montreal Fullerene\" width=\"600\" height=\"576\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/biosphere-montreal.jpg 600w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/biosphere-montreal-300x288.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5800\" class=\"wp-caption-text\">Die Biosph\u00e8re in Montreal, entworfen von Richard Buckminster Fuller<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Das wohl bekannteste Fulleren ist das Buckminsterfulleren.\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Im Jahr\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">1990 gelang es diese besondere Form der Fullerene im gr\u00f6\u00dferen Ma\u00dfstab durch Verdampfen von Graphit im Lichtbogen aber auch mit Hilfe eines elektrischen Stroms in einer Unterdruckatmosph\u00e4re aus Argon und Helium\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">zu synthetisieren. Dieser Meilenstein ist dem US-amerikani<\/span><span data-contrast=\"auto\">schen Physiker Donald\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">R<\/span><span data-contrast=\"auto\">.\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Huffman<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0(*1935) in Zusammenarbeit mit dem<\/span><span data-contrast=\"auto\"> deutschen Physiker Wolfgang Kr\u00e4tschmer (*1942) zuzuschreiben.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Das Buckminsterfulleren besteht aus genau 60\u202fKohlenstoffatomen und ist ein kugelf\u00f6<\/span><span data-contrast=\"auto\">r<\/span><span data-contrast=\"auto\">miges Molek\u00fcl mit einem Durchmesser von 0,7\u202fNanometern. Ein Nanometer entspricht dabei einem Milliardstel Meter, oder anschaulicher: Das auch kurz mit C<\/span><span data-contrast=\"auto\"><sub>60<\/sub><\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0bezeichnete Buckminsterfulleren<\/span><span data-contrast=\"auto\">-Molek\u00fcl<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0ist damit circa 300<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">mal kleiner als ein Fu\u00dfball, ein Gr\u00f6\u00dfenverh\u00e4ltnis wie zwischen einem Tischtennisball und der Erde. Das C<\/span><span data-contrast=\"auto\"><sub>60<\/sub><\/span><span data-contrast=\"auto\">-Molek\u00fcl ist aus 20\u202fSechsringen und 12\u202fF\u00fcnfringen aufgebaut, weshalb es oft auch \u201eFu\u00dfball\u201c-Molek\u00fcl oder \u201e<\/span><span data-contrast=\"auto\">Buckyball<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u201c genannt wird. Wie im Graphitgitter hat auch hier jedes Atom drei Bindungspartner. Das vierte Valenzelektron ist auf der Molek\u00fcloberfl\u00e4che frei beweglich. Neben weiteren bekannten Fullerenen wie dem C<\/span><span data-contrast=\"auto\">80<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0oder C<\/span><span data-contrast=\"auto\">94<\/span><span data-contrast=\"auto\">Molek\u00fcl hat das n\u00e4chst<\/span><span data-contrast=\"auto\">gr\u00f6\u00dfere C<\/span><span data-contrast=\"auto\">70<\/span><span data-contrast=\"auto\">-Molek\u00fcl die Form eines\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Rugbyballs<\/span><span data-contrast=\"auto\">.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_5803\" aria-describedby=\"caption-attachment-5803\" style=\"width: 200px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5803\" title=\"Struktur des C60-Fullerens\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Struktur-des-C60-Fullerens.jpg\" alt=\"Struktur des C60-Fullerens Fullerene\" width=\"200\" height=\"190\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Struktur-des-C60-Fullerens.jpg 600w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Struktur-des-C60-Fullerens-300x285.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 200px) 100vw, 200px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5803\" class=\"wp-caption-text\">Struktur des C<sub>60<\/sub>-Fullerens<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Das Buckminsterfulleren ist oft in\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">carbonfaserverst\u00e4rkten<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\"><span data-contrast=\"none\">Kunststoffen<\/span><\/a><span data-contrast=\"auto\">\u00a0(CFK) enthalten, aus denen besonders leichte und trotzdem stabile Sportartikel<\/span><span data-contrast=\"auto\">,<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0wie Golf-, Tennis- oder\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Badmintonschl\u00e4ger<\/span><span data-contrast=\"auto\">,<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0gebaut werden. Sie sind\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">dar\u00fcber hinaus<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0Radikalf\u00e4nger und werden deshalb\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">diversen Kosmetika, wie<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0Anti-<\/span><span data-contrast=\"auto\">Aging<\/span><span data-contrast=\"auto\">&#8211;<\/span><span data-contrast=\"auto\">Cremes<\/span><span data-contrast=\"auto\">,<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0zugesetzt. Radikale sind \u00fcberaus reaktionsfreudige Teilchen, genauer Atome oder Molek\u00fcle mit\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">mindestens einem\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">ungepaarten<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0Valenzelektron<\/span><span data-contrast=\"auto\">,<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0und f\u00fcr den Alterungsprozess der Haut\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">mit<\/span><span data-contrast=\"auto\">verantwortlich. Fullerene sind wegen ihrer hohen Elektronenaffinit\u00e4t in der Lage, diese in der Umwelt befindlichen Radikale zu binden und f\u00fcr den K\u00f6rper unsch\u00e4dlich zu machen. Da\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Buckminsterfullerene<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0aber biologisch nicht abbaubar sind und wenig \u00fcber die Langzeitwirkung bekannt ist, verzichten einige Kosmetikfirmen auf den Zusatz dieser speziellen Modifikation des Kohlenstoffs.<\/span><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Nanotubes_%E2%80%93_Roehren_aus_Kohlenstoff\"><\/span>Nanotubes \u2013 R\u00f6hren aus Kohlenstoff<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Im Laufe der 90er-Jahre des 20. Jahrhun<\/span><span data-contrast=\"auto\">derts wurden von dem japanischen Physiker<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Sumio<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Idijama<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0(*1939) bei der Darstellung von Fullerenen Ablagerungen in Form winziger, zylinderf\u00f6rmiger R\u00f6hrchen<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0entdeckt. Untersuchungen der R\u00fcckst\u00e4nde ergaben, dass sich diese ebenfalls aus Kohlenstoffatomen zusammensetzten.<\/span><\/p>\n<p><center><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/filtergehaeuse-filterkerzen-filterelemente-filtermodule\/adsorptionsfilter-mit-aktivkohlegranulat\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-5821 size-full\" title=\"Adsorptionsfilter mit Aktivkohlegranulat\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Adsorptionsfilter-mit-Aktivkohlegranulat-1.jpg\" alt=\"Adsorptionsfilter mit Aktivkohlegranulat\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Adsorptionsfilter-mit-Aktivkohlegranulat-1.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Adsorptionsfilter-mit-Aktivkohlegranulat-1-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/granulate-und-sorbentien\/aktivkohle-granulat-sorbens-auf-kokosnuss-basis\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-5822 size-full\" title=\"Aktivkohle-Granulat-Sorbens auf Kokosnuss Basis\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Aktivkohle-Granulat-Sorbens-auf-Kokosnuss-Basis.jpg\" alt=\"Aktivkohle-Granulat-Sorbens auf Kokosnuss Basis\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Aktivkohle-Granulat-Sorbens-auf-Kokosnuss-Basis.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Aktivkohle-Granulat-Sorbens-auf-Kokosnuss-Basis-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/center><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Mithilfe eines\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Elektronenmikroskopes<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0konnte die Struktur dieser Kohlenstoff-Nanotubes (engl.\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">carbon<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">nanotubes<\/span><span data-contrast=\"auto\">, CNT) ausgemacht werden, welche sich nur geringf\u00fcgig von denen der Fullerenen und des Graphits unterscheidet. Bei den Kohlenstoff-Nanor\u00f6hren handelt es sich, wie der Name schon sagt, um r\u00f6hrenf\u00f6rmige Molek\u00fcle mit einem Durchmesser zwischen etwa 1\u202f<\/span><span data-contrast=\"auto\">bis 50 Nanometern<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0und einer L\u00e4nge von wenigen Millimetern bis hin zu 20 Zentimetern. Die W\u00e4nde der Nanotubes bestehen aus wabenartig zusammengesetzten Kohlenstoff-Sechsringen.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_5814\" aria-describedby=\"caption-attachment-5814\" style=\"width: 430px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5814\" title=\"Schematische Darstellung eines Kohlenstoff-Nanor\u00f6hrchens\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Schematische-Darstellung-eines-Kohlenstoff-Nanoroehrchens.png\" alt=\"Schematische Darstellung eines Kohlenstoff-Nanoroehrchens Fullerene\" width=\"430\" height=\"433\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Schematische-Darstellung-eines-Kohlenstoff-Nanoroehrchens.png 556w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Schematische-Darstellung-eines-Kohlenstoff-Nanoroehrchens-298x300.png 298w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Schematische-Darstellung-eines-Kohlenstoff-Nanoroehrchens-150x150.png 150w\" sizes=\"(max-width: 430px) 100vw, 430px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5814\" class=\"wp-caption-text\">Schematische Darstellung eines Kohlenstoff-Nanor\u00f6hrchens<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Die je nach Durchmesser und L\u00e4nge unterschiedliche elektrische Leitf\u00e4higkeit der Nanotubes erm\u00f6glicht die Herstellung monomolekularer Transistoren als Verbindung innerhalb mikrostruktureller Verb\u00e4nde zum Einsatz in der Medizin und Elektronik. Ein weiteres Einsatzgebiet betrifft die Biochemie. Die M\u00f6glichkeit der \u00d6ffnung und Schlie\u00dfung der Nanotubes zu kleinen Kapseln erlaubt den Einschluss von Kristallen oder En<\/span><span data-contrast=\"auto\">z<\/span><span data-contrast=\"auto\">ymen zur Untersuchung und damit Steuerung enzymatischer Prozesse.<\/span><\/p>\n<p><center><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/gummischlaeuche-elastomerschlaeuche\/silikon-schlaeuche\/silikon-antista-chemieschlauch-platinvernetzt\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-5826 size-full\" title=\"Silikon-Antista-Chemieschlauch - platinvernetzt\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Silikon-Antista-Chemieschlauch-platinvernetzt.jpg\" alt=\"Silikon-Antista-Chemieschlauch platinvernetzt\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Silikon-Antista-Chemieschlauch-platinvernetzt.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Silikon-Antista-Chemieschlauch-platinvernetzt-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/ptfe-schlaeuche\/ptfe-antista-chemieschlauch\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-5827 size-full\" title=\"PTFE-Antista-Chemieschlauch\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/PTFE-Antista-Chemieschlauch.jpg\" alt=\"PTFE-Antista-Chemieschlauch\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/PTFE-Antista-Chemieschlauch.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/PTFE-Antista-Chemieschlauch-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/center><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Ferner gibt es auch doppel- und\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">mehrwandige<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Nanotubes<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0mit Durchmessern \u00fcber 100\u202f<\/span><span data-contrast=\"auto\">Nanometern<\/span><span data-contrast=\"auto\">. In seiner Zugfestigkeit \u00fcbertrifft dieses Material den Stahl, weist zugleich aber wegen der hohlen Struktur eine deutlich niedrigere Dichte auf. Diese besonderen Eigenschaften k\u00f6nnten, so das Projekt DaNa4.0, ein Projekt zur Darstellung wissenschaftlicher Inhalte zum Thema Nanomaterialien, positiv zur Energiewende in Deutschland beitragen: Der Einsatz zur Verbesserung von Batterieeigenschaften, Aufbau stabilerer Rotorbl\u00e4tter von Windkraftr\u00e4dern zur Stromerzeugung und Anwendungen in der Solar- und Brennstoffzellentechnologie mit Hilfe der Speicherung von Wasserstoff-Molek\u00fclen innerhalb der Nanotubes k\u00f6nnten einen positiven Beitrag zur effizienteren Stromerzeugung leisten. Auch eine Modif<\/span><span data-contrast=\"auto\">i<\/span><span data-contrast=\"auto\">kation der Oberfl\u00e4che der Nanotubes mit Carbons\u00e4ure- oder Amin-Strukturen ist zur Ver\u00e4nderung der Eigenschaften m\u00f6glich.<\/span><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphen_%E2%80%93_der_Baustein_fuer_weitere_Modifikationen_des_Kohlenstoffs\"><\/span>Graphen \u2013 der Baustein f\u00fcr weitere Modifikationen des Kohlenstoffs<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">In der zweidimensionalen, wabenf\u00f6rmigen Struktur ist jedes Kohlenstoff-Atom im Graphen mit drei Weiteren kovalent verbunden. Aufgrund der Struktur des\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Graphens<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0entspricht die Dicke einer Schicht genau dem Durchmesser eines Kohlenstoff-Atoms<\/span><span data-contrast=\"auto\">, n\u00e4mlich 0,08 Nanometern<\/span><span data-contrast=\"auto\">. So ist eine Graphen-Schicht etwa eine Million\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">mal<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0d\u00fcnner als ein handels\u00fcbliches Blatt Papier.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_5816\" aria-describedby=\"caption-attachment-5816\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5816 size-full\" title=\"Strukturvergleich verschiedener Kohlenstoff-Modifikationen: Diamant, Graphit (bestehend aus gestapelten Graphen-Schichten) und das C60-Fulleren\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Strukturvergleich-verschiedener-Kohlenstoff-Modifikationen.jpg\" alt=\"Strukturvergleich verschiedener Kohlenstoff-Modifikationen Fullerene\" width=\"600\" height=\"368\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Strukturvergleich-verschiedener-Kohlenstoff-Modifikationen.jpg 600w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Strukturvergleich-verschiedener-Kohlenstoff-Modifikationen-300x184.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5816\" class=\"wp-caption-text\">Strukturvergleich verschiedener Kohlenstoff-Modifikationen: Diamant, Graphit (bestehend aus gestapelten Graphen-Schichten) und das C<sub>60<\/sub>-Fulleren<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Werden die Strukturen der anderen Modifikationen von Kohlenstoff mit Graphen verglichen, fallen Gemeinsamkeiten auf: Ein\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Nanotube<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0aus Kohlenstoff kann wie ein aufgerolltes St\u00fcck Graphen verstanden werden; ein einzelner Graphit-Kristall besteht im Grund aus mehreren, gestapelten Schichten von Graphen.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Da im Graphen jedes Kohlenstoff-Atom nur drei Bindungspartner hat, sind auch hier<\/span><span data-contrast=\"auto\">,<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0wie im Graphit, frei bewegliche Valenzelektronen vorhanden. Diese k\u00f6nnen sowohl Ladung als auch Energie transportieren \u2013 und das sogar\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">anderthalb<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0mal besser als Kupfer. Darauf beruht die elektrische Leitf\u00e4higkeit des\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Graphens<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0und zeichnet es zudem als guten W\u00e4rmeleiter aus. Aufgrund dieser herausragenden Eigenschaften ist die Forschung an besonderen Anwendungsgebieten des\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Graphens<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0interessiert. Neben der Herstellung elektrisch leitf\u00e4higer\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\"><span data-contrast=\"none\">Kunststoffe<\/span><\/a><span data-contrast=\"auto\">\u00a0und Kondensatoren mit sehr hoher Kapazit\u00e4t, ist Graphen ebenfalls geeignet als Ersatz des Siliciums in Mikrochips und Solarzellen sowie als K\u00fchlk\u00f6rper f\u00fcr andere elektronische Ger\u00e4te. Auch im Bereich der Energieerzeugung und -speicherung sei Graphen ein<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0H<\/span><span data-contrast=\"auto\">offnungstr\u00e4ger, so<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0Bj\u00f6rn Trauzettel<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0(*1973)<\/span><span data-contrast=\"auto\">,<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0theoretischer Physiker und Lehrstuhlinhaber an der Universit\u00e4t W\u00fcrzburg.\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Anwendungen s<\/span><span data-contrast=\"auto\">eien auch im Bereich der flexib<\/span><span data-contrast=\"auto\">len Elektrotechnik vorstellbar, beispielsweise als\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">aufrollbare<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0Displays.<\/span><\/p>\n<p><center><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlauchverbinder\/verbinder-aus-kunststoff\/leitfaehige-verschraubungen\/gerader-schlauchverbinder-aus-pp-oder-pvdf-leitfaehig-und-antistatisch\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-5831 size-full\" title=\"Gerader-Schlauchverbinder aus PP oder PVDF - leitf\u00e4hig und antistatisch\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Gerader-Schlauchverbinder-aus-PP-oder-PVDF-leittfaehig-und-antistatisch.jpg\" alt=\"Gerader-Schlauchverbinder aus PP oder PVDF leittfaehig und antistatisch\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Gerader-Schlauchverbinder-aus-PP-oder-PVDF-leittfaehig-und-antistatisch.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Gerader-Schlauchverbinder-aus-PP-oder-PVDF-leittfaehig-und-antistatisch-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/klebstoffe-und-schmierstoffe\/sprays\/antista-leitfaehigkeits-spray\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-5832 size-full\" title=\"Antista-Leitf\u00e4higkeits-Spray\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Antista-Leitfaehigkeits-Spray.jpg\" alt=\"Antista-Leitfaehigkeits-Spray\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Antista-Leitfaehigkeits-Spray.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Antista-Leitfaehigkeits-Spray-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/center><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-contrast=\"auto\">Die verschiedenen Modifikationen des Kohlenstoff und vor<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">allem die neuen, k\u00fcnstlich hergestellten Materialien aus diesem vielseitigen Element<\/span><span data-contrast=\"auto\">,<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0wie die Fullerene, die Nanotubes oder das Graphen<\/span><span data-contrast=\"auto\">,<\/span><span data-contrast=\"auto\">\u00a0revolutionieren Teilgebiete der Wissenschaft, der Technik und\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">der Industrie und er\u00f6ffnen weit<\/span><span data-contrast=\"auto\">reichende<\/span><span data-contrast=\"auto\">, neue<\/span><span data-contrast=\"auto\"> Einsatzm\u00f6glichkeiten.<\/span><\/p>\n<hr \/>\n<pre><strong>Bildquellen:<\/strong>\r\nBeitragsbild | \u00a9 hawanafsu \u2013 stock.adobe.com\r\nBiosph\u00e8re in Montreal | \u00a9 Thomas Ledl \u2013 de.wikipedia.org\r\nStruktur des C<sub>60<\/sub>-Fullerens | \u00a9 Rob Hooft \u2013 commons.wikimedia.org\r\nDarstellung eines Kohlenstoff-Nanoroehrchens | \u00a9 User:Gmdm \/ EL0807 \u2013 commons.wikimedia.org\r\nStrukturvergleich verschiedener Kohlenstoff-Modifikationen | \u00a9 natros \u2013 stock.adobe.com<\/pre>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00ab Neue Materialien aus Kohlenstoff \u00bb Seit mehr als 40 Jahren besch\u00e4ftigt sich die Forschung an Hochschulen und in der Industrie mit Materialien aus Kohlenstoffatomen, f\u00fcr die sich ganz neue Anwendungen ergeben. Viele Millionen Kohlenstoffverbindungen sind heute bekannt \u2013 manche kommen in der Natur vor, wieder\u00a0andere werden k\u00fcnstlich erzeugt. 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