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Freitag, 21.07.2017
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Dünnster Ballon der Welt erzeugt

Membran nur eine Schicht Kohlenstoffatome dick

Amerikanische Forscher haben den dünnsten Ballon der Welt erschaffen. Nur eine einzige Schicht Kohlenstoffatome trennt seinen Innenraum hermetisch von der Umgebung ab. Anwendungen für diese Mikrokammer der besonderen Art gäbe es zahlreiche vor allem in der Sensortechnik und Nanotechnologie, so die Forscher in der Fachzeitschrift „Nano Letters“.
Membranen sind grundlegende Bestandteile nahezu aller biologischen, chemischen und physikalischen Systeme. Immer, wenn es darum geht, zwei räumliche Bereiche zu trennen, kommen sie ins Spiel, egal ob in einer Körperzelle oder in einem Sensor für die mechanische Druckmessung.

Die Mikrokammer im schematischen Querschnitt und in einer rasterkraftmikroskopischen Aufnahme

Die Mikrokammer im schematischen Querschnitt und in einer rasterkraftmikroskopischen Aufnahme

Paul L. McEuen und seine Kollegen von der Cornell Universität in Ithaca, New York, ist es nun gelungen, eine Membran aus nur einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen zu erzeugen. Sie ist chemisch stabil und elektrisch leitend, was sie interessant für einige Anwendungen macht. Erste Tests zeigten zudem, dass die Wand dieser so genannten „Graphen-versiegelte Mikrokammer“ so dicht ist, dass nicht einmal die kleinsten Gasmoleküle, wie beispielsweise Helium, hindurch gelangen können.

Die Wissenschaftler demonstrierten mit ihrer Entwicklung auch bereits, dass einatomige Schichten auch in mikroelektronische Strukturen integriert werden können und so die Entwicklung einer ganz neuen Klasse von Membran-basierten Instrumenten. „Wir können uns viele Anwendungen für die Graphen-versiegelten Mikrokammern vorstellen“, erklärt McEuen. „sie reichen von hypersensitiven Druck-, Licht- oder chemischen Sensoren bis hin zu Filtern, die ultrareine Lösungen erzeugen können.“
(American Chemical Society (ACS), 13.08.2008 - NPO)
 
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