Neue Fullerene für leistungsfähigere Elektronik

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Forscher der Yokohama National University
entwickeln schnelleres Produktionsverfahren

Neue Fullerene für leistungsfähigere Elektronik
Forscher testen Fullerene in verschiedenen Stadien (Foto: ynu.ac.jp)
Archiv | 09.01.2021 | Forscher der Yokohama National University (YNU) haben ein Verfahren entwickelt, um winzige Bälle aus Kohlenstoffatomen, sogenannte Fullerene, um das 50-Fache schneller herzustellen. Diese in Fünf- und Sechsecken angeordneten Teilchen gelten als Hoffnungsträger für leistungsfähigere Elektronik, für Solarzellen, supraleitende Werkstoffe und Sensoren.

"Es ist uns gelungen, Spezialformen von Fullerenen mit einem einfachen Glühverfahren sehr schnell herzustellen", so YNU-Assistenzprofessor Takahide Oya. Die Forscher verwenden ein kleines, aber leistungsstarkes Heizgerät, in das sie gewöhnliches Fullerenpulver mithilfe eines Gasstroms pusten. Verwendet wird das Edelgas Argon. Das Pulver wird auf eine Temperatur von 900 Grad Celsius erhitzt. In dieser Atmosphäre zerbricht das Kristallgefüge der Kohlenstoffbällchen. Nach einer Stunde wird die Temperatur langsam abgesenkt.

 

In dieser Phase haben die Forscher ein physikalisches Phänomen beobachtet: Kohlenstoffatome organisierten sich neu und bildeten Spezialformen von Fullerenen, sogenannte Fullerene-Nanowhiskers. "Mit dieser Methode können wir die Spezial-Fullerene in wenigen Stunden herstellen", sagt Oya. So sei eine Massenproduktion möglich, die nötig sei, wenn das Material großflächig eingesetzt werden soll. Dann können Solarzellen mehr Strom erzeugen und winzige Transistoren hergestellt werden, welche die Leistung pro Fläche vervielfachen. Kleine mobile elektronische Geräte wie Smartphones ließen sich dann noch vielseitiger nutzen.

 

Weitere Experimente erforderlich

Ob der neue Werkstoff die erhofften Eigenschaften hat, soll in weiteren Tests nachgewiesen werden. Die Forscher sind zuversichtlich, da sich schon das pulverförmige Ausgangsmaterial als Halbleiter nutzen lässt, ähnlich wie Silizium. Im nächsten Schritt will Oyas Team durch die Änderung von Parametern wie Temperatur und Abkühlkurve weitere Fulleren-Spezialformen herstellen, die möglicherweise noch bessere Eigenschaften haben. "Wir glauben, dass uns diese Fulleren-Typen in naher Zukunft auch im Alltag begegnen werden", hofft Oya. (pte)


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