Neuentwicklung Aerographit - das leichteste Material der Welt

Kiel – Der pechschwarze Klumpen bewegt sich hin und her zwischen der Tischplatte und dem elektrisch geladenen Stab aus Plexiglas: Der Klumpen heißt Aerographit und sieht aus, als käme er von Supermans Heimatplaneten Krypton. Dabei ist das Kohlenstoffmaterial durch und durch norddeutsch. Entwickelt wurde es von Wissenschaftlern der Kieler Christian-Albrechts-Universität (CAU) und der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH). Am Dienstag stellten sie das Material in Kiel der Öffentlichkeit vor.

Nach Angaben der Wissenschaftler ist Aerographit das neue leichteste Material der Welt und hat damit den bisherigen Rekordhalter vom ersten Platz verdrängt. Viermal leichter als Nickel-Mikrogitter soll Aerographit sein. Es besteht aus einem Netzwerk aus porösen Kohlenstoffröhrchen, das dreidimensional auf Nano- und Mikroebene ineinander verwachsen ist.

Der Klumpen Aerographit wiegt etwa 0,2 Milligramm. "Ein Kilo des Materials würde einen langen Sattelzug füllen, so leicht ist Aerographit", sagt Karl Schule von der TUHH. Der Hamburger Wissenschaftler gehört zu der Forschergruppe, die das neue Material entwickelt hat.

Weltrekord war nicht das Ziel

Auch der Kieler Wissenschaftler Rainer Adelung gehörte zu dem Forscherteam, das Aerographit entwickelte. "Wir wollten eigentlich keine Rekorde brechen. Unser Ziel war es nicht, das leichteste Material der Welt herzustellen", sagt er. Wichtiger sei ihnen die Kombination der gewünschten Eigenschaften gewesen, allen voran die Leitfähigkeit und die geringe Masse.

Dieses Ziel haben die Wissenschaftler erreicht, wie das Experiment mit dem statisch geladenen Plexiglasstab zeigen soll. Durch seine geringe Masse erfährt der Klumpen Aerographit eine hohe Beschleunigung.

Das Material ist so schwarz, dass man die Konturen des Klumpen nicht richtig erkennen kann. Aerographit absorbiert das Licht. Zudem perlt Wasser einfach an ihm ab. Der Lotuseffekt tritt ein. Ein Wassertropfen balanciert wie ein Ball auf dem Aerographit-Klumpen.

Viele potenzielle Anwendungsmöglichkeiten

Den Forschern zufolge gibt es für das neue Material zahlreiche denkbare Anwendungsmöglichkeiten. "Aerographit hat das Potenzial für ein weites Anwendungsfeld" sagt Schulte. Die Wissenschaftler hoffen beispielsweise, mithilfe des Materials Batterien leichter und effizienter zu machen. Dies könnte nützlich für Elektroautos und E-Bikes sein. Da Aerographit nichtleitfähige Kunststoffe elektrisch leitfähig machen kann, könnten außerdem statische Aufladungen vermieden werden. Auch der Einsatz des Materials in Luftfahrt- und Satellitenelektronik oder zur Wasserreinigung sei denkbar.

Genaue Angaben zur späteren Nutzung ihrer Entwicklung konnten die Forscher am Dienstag in Kiel aber noch nicht machen. "Das ist das Spannende an der Forschung: Nichts ist vorhersehbar", sagt Adelung. Er sei aber davon überzeugt, dass das Material ein großes Potenzial hat - auch wegen der niedrigen Herstellungskosten: "Wir können das Aerographit leicht in Kilogramm-Mengen herstellen. Außerdem ist keine der Ausgangssubstanzen teuer."

Wird sich die Wissenschaft immer weiter unterbieten und immer leichtere Materialien entwickeln? Immerhin wurde der vorherige Weltrekordhalter aus Nickel erst vor einem halben Jahr vorgestellt. Adelung wiegelt jedoch ab. "Wir glauben, wir könnten das Gewicht noch weiter reduzieren. Aber irgendwann wird die Struktur zusammenbrechen. Und uns geht es ja um die Kombination der speziellen Eigenschaften von Aerographit, das Gewicht ist nur eine davon." (dapd)

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