Neues Verfahren verbessert elektrische Leitfähigkeit Forscher optimieren Polymerverbundstoffe - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neues Verfahren verbessert elektrische Leitfähigkeit

Forscher optimieren Polymerverbundstoffe

Computersimulation stellt Nanoröhrchen und Kolloidenmischung dar © Nature Nanotechnology / Universität Luxemburg

Luxemburger Physiker haben ein Verfahren entwickelt, das die elektrische Leitfähigkeit von so genannten Polymerverbundstoffen verbessert. Die Materialwissenschaftler stellen die Ergebnisse ihrer neuen Studie jetzt erstmals in der Fachzeitschrift „Nature Nanotechnology“ ausführlich vor.

Polymerverbundstoffe sind Werkstoffe, die aus mehreren Materialien bestehen, und werden zum Beispiel zur Abschirmung gegen Elektrostatik in Flugzeugen eingesetzt. Durch Zumischen von Zusätzen kann man bei ihnen maßgeschneiderte Funktionen erzielen.

So entwickeln sie beispielsweise günstige elektrische Eigenschaften, wenn sie mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen angereichert werden. Diese machen zum Beispiel auch Flachbildschirme oder Solarzellen effizienter.

Forscher nutzen leitfähiges Polymerlatex

Die Forscher der Universität Luxemburg haben nun, in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus den Niederlanden, den elektrischen Durchfluss von Kohlenstoff-Nanoröhrchen untersucht. Dabei konnten sie zeigen, dass die so genannte Perkolationsschwelle – also die Schwelle, ab welcher Leitfähigkeit existiert – wesentlich gesenkt werden kann, wenn man kleine Mengen an leitfähigem Polymerlatex hinzufügt. Während die für die neue Erkenntnis notwendigen Simulationen in Luxemburg durchgeführt wurden, fanden die eigentlichen Experimente an der Universität Eindhoven statt.

„Die Idee bei diesem Projekt ist, möglichst wenige Kohlenstoff- Nanoröhrchen zu benutzen und trotzdem von deren positiven Eigenschaften zu profitieren“, erklärt die Leiterin des Projekts an der Universität Luxemburg, Professorin Tanja Schilling, „Dabei haben wir entdeckt, dass wir durch Beimischen einer zweiten Komponente die Wechselwirkungen ausnutzen können, um dieses Ziel zu erreichen.“

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Weitreichende, stark verbundene Netzwerke

Durch das Mischen mit fein verteilten Teilchen, so genannten Kolloiden, entstehen nach Angaben der Wissenschaftler weitreichende, stark verbundene Netzwerke: die Voraussetzung für elektrisch leitfähige Verbundstoffe. (Nature Nanotechnology, 2011; doi:10.1038/nnano.2011.40)

(Universität Luxemburg, 03.05.2011 – DLO)

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