Leichtestes Material der Welt

„Aerographit“, eine Entwicklung der Universität Kiel und der Technischen Universität Hamburg-Harburg, ist das leichteste Material der Welt. Es besteht aus einem Netzwerk aus porösen Kohlenstoffröhrchen, die dreidimensional auf Nano- und Mikroebene ineinander verwachsen sind.

Mit 0,2 Milligramm pro Kubikzentimeter ist es 75-mal leichter als Styropor. Es ist pechschwarz, stabil, elektrisch leitfähig, verformbar und undurchsichtig.   


Trotz des niedrigen Gewichtes zeichnet sich das Aerographit durch hervorragende Stabilität bei Druck- und Zugbelastung aus. So lässt es sich um bis zu 95 Prozent komprimieren und wieder in die ursprüngliche Form auseinander ziehen. Dabei wird das Aerographit bis zu einem bestimmten Grad sogar fester.
 
Die Herstellung erinnert an ein schnell wachsendes Efeu-Geflecht, das sich um einen Baum windet, wobei der Baum später abstirbt und das Efeu Gerüst zurück lässt. Zur Herstellung von Aerographit wird pulverförmiges Zinkoxid durch Erhitzen in einem 900 Grad Celsius heißen Ofen in eine kristalline Form gebracht und danach zu einer Tablette verpresst. In ihr bildet das fertige Zinkoxid Mikro- und Nanostrukturen aus. Sie sind das Netzwerk, auf dem bei 760 Grad Celsius aus einer  mit Kohlenstoff angereicherten Gasphase das Zinkoxid von einer nur wenige Atomlagen dicken Graphitschicht ummantelt wird, wodurch die verwachsene Netzwerkstruktur des Aerographit gebildet wird. Der gleichzeitig zugeführte Wasserstoff reduziert das Zinkoxid, wobei Wasserdampf und Zink entweichen und eine vernetzte und röhrenförmige Kohlenstoffstruktur zurücklassen.


Als mögliche Anwendungen  des Aerographits können sich die Entwickler beispielsweise Li-Ionen-Batterien vorstellen, bei denen nur noch eine minimale Menge Batterieelektrolyt eingesetzt werden muss. Weitere Anwendungen sehen sie zur Erhöhung der Leitfähigkeit von Kunststoffen, in der Luftfahrt oder der Wasserreinigung.

• Universität Kiel
• Pressemitteilung

Erstellt am 15.08.2012