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Innovationen im Alltag

Sumio Iijima, Akira Koshio, Masako Yudasaka entdecken Kohlenstoffnanoröhren – Entdeckergeist und Pionierarbeit Teil 9

Kohlenstoffnanoröhrchen sind eine Materie der Superlative. Die Materie steckt im härtesten Eisen der Welt, dem Damaszener Stahl. Als Superschwarz in Weltraumteleskopen entdecken wir mit ihr entfernteste Galaxien. Doch sehen können wir die Super-Materie nur unter dem Elektronenmikroskop. Ihr Entdecker ist die Nano-Koryphäe Sumio Iijima. Mit seinen Kollegen Masako Yudasaka und Akira Koshio entwickelt er ein effektives Verfahren zur Herstellung der „Wunderröhrchen“ – diese lassen sich vielseitig einsetzen: Zum Beispiel machen sie die leistungsstärksten Rechner noch schneller oder Autokarosserien leichter und härter.

Kohlenstoff ist ein wahres Multitalent und Baustein des Lebens. Auf unserer Erde gibt es über 10 Millionen Kohlenstoffverbindungen. Bäume zum Beispiel atmen Kohlenstoff und auch wir Menschen bestehen zum Teil aus diesem Element. Doch bis Mitte der 1970er-Jahre gibt es kein Mikroskop, das die Struktur von Kohlenstoff zeigen kann. Hier beginnt die Erfolgsgeschichte des japanischen Entdeckers Iijima. Er hat das erste hochauflösende Elektronen-Mikroskop erfunden. Heute werden unter dem Mikroskop sogar einzelne Atome sichtbar. Ein entscheidender Schritt in der Nano-Forschung. Zuerst entdeckten Wissenschaftler keine Nano-Röhrchen, sondern „Fullerene“: kleine, kugelförmige Kohlenstoff-Partikel. Kohlenstoff selbst kennen wir bis zu dieser Entdeckung nur in Form von Diamanten und Graphit. Iijima forschte an den Fullerenen weiter.


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Nach jahrelangem Experimentieren entdeckte der Physiker unter dem Mikroskop plötzlich winzigste Kohlenstoff-Fäden: die Kohlenstoffnanoröhrchen (englisch: carbon nanotubes). Schnell ist klar: Iijima hat eine neue Kohlenstoffart entdeckt. Zum Vergleich: Eine Stecknadel ist 5 Millionen Mal größer als ein Kohlenstoffnanoröhrchen! Seine Struktur gleicht der von sechseckigen Honigwaben. Es ist diese Atomanordnung, die das Material 50 mal härter als normalen Stahl und gleichzeitig federleicht macht.

Iijima und sein Team beim japanischen Unternehmen NEC Corporation forschten weiter und entwickelten ein effektives Herstellungsverfahren, das auch in der Biomedizin verwendet werden. 2011 patentierte das Team das Verfahren.

Nun können Forscher weltweit nach Verwendungsmöglichkeiten des Wunderelements in der Biomedizin zu suchen. Laut den Entdeckern könnten die Kohlenstoffnanoröhrchen beim Aufspüren von Tumoren helfen und Medikamente zu Krebszellen transportieren. Und sie könnten Krankheiten bei Bluttests schnell feststellen. Eine Erfindung, die künftig Leben retten soll. Bereits im nächsten Jahr werden der Branche Umsätze von fast einer Milliarde Euro vorhergesagt.

Die Wissenschaftler Sumio Iijima, Masako Yudasaka und Akira Koshio, sind dank ihrer Entdeckung – eine der größten materialwissenschaftlichen Entdeckungen der vergangenen Jahrzehnte – jetzt unter den Finalisten im Wettbewerb um den Europäischen Erfinderpreis in der Kategorie „Außereuropäische Staaten“. Die 10. Verleihung des Europäischen Erfinderpreises findet am 11. Juni 2015 in Paris statt.

(Redaktion)


 


 

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