Aerographit: Leichtestes Material der Welt vorgestellt
Die Entdeckung neuer Werkstoffe bringt meistens in verschiedenen Gebieten der Wissenschaft Fortschritte. Forscher der Universität Kiel stellten nun Aerographit vor, das bisher leichtestes Material der Welt. In Zukunft denkbar sind leichtere Batterien, aber auch als Beschichtung für Kunststoffe, die sich dann nicht mehr elektrostatisch aufladen.
Am Dienstag stellten Wissenschaftler aus Kiel und Hamburg das bisher leichtestes Material der Welt vor. Aerographit sei 75-mal leichter als Styropor und immer hin viermal leichter als das vor einem halben Jahr vorgestellte Nickel-Material, das aus verschiedenen Röhrensystemen bestand. Aerographit baut vom Grundprinzip her ebenfalls auf Röhrensysteme, bestehend aus Kunststoff, die dreidimensional auf Nano- und Mikroebene verwachsen sind. Im Gegensatz zum Nickel bietet das hier eingesetzte Zink ein von vornherein niedrigeres Atomgewicht. "Wir können dazu noch Röhren herstellen, die aus porösen Wänden bestehen, und dadurch extrem leicht sind", erläuterte Arnim Schuchardt, Doktorand an der Kieler Uni.
Der Einsatzbereich von Aerographit ist breit aufgestellt. Die Forscher glauben, dass Batterien in Zukunft wesentlich leichter ausfallen könnten, aber auch Körper-Implantate in der Medizin entwickelt werden könnten. Elektroautos oder die Luftfahrt- und Satellitentechnik könnten von Aerographit profitieren. Ferner soll das Material Röntgenstrahlen absorbieren können, glaubt Professor Rainer Adelung von der Technischen Fakultät der Kieler Universität. Die Druck- und Zugbelastung von Aerographit sei ebenfalls erstaunlich hoch. "Dabei wird das Aerographit bis zu einem bestimmten Grad sogar fester, und damit stärker als vorher", erklärte Adelung. Die Fähigkeit Licht zu absorbieren, verspreche das "schwärzeste Schwarz". Als Beschichtung könnte zudem eine elektrostatische Aufladung verhindert werden.
Zum Herstellprozess erläuterte Adelung folgendes: "Man kann sich das Aerographit wie ein schnell wachsendes Efeu-Geflecht vorstellen, das sich um einen Baum windet, wobei der Baum selbst entfernt wird". Für die Herstellung des "Baums" wird pulverförmiges Zinkoxid in einem 900 Grad Celsius heißen Ofen in eine kristalline Form gebracht. Im Laufe des Verfahrens entsteht ein Netzwerk, das Zinkoxid wird von einer hauchdünnen Graphitschicht ummantelt. Danach entsteht das Aerographit. Die Trennung erfolgt dann über die Zuführung von Wasserstoff, das mit dem Sauerstoff des Zinkoxids reagiert und als Gas entweicht. Der Fertigungsprozess habe noch Spielraum nach oben, wenn das entweichende Gas noch schneller entfernt werden könne, entstünden mehr Löcher in den Röhren und desto leichter werde das Aerographit.
Quellen: Wiley, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
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Wenn die Festigkeitsversprechen stimmen, sollte es aber kein Problem sein, eine luftdichte Schicht auf der Oberfläche des Vakuumierten Würfels aufzubringen, so dass er dann nicht mehr aus 0,2 mg Kohlenstoff + >1,1 mg Luft, sondern aus 0,2 mg Kohlenstoff + 0,0 g pures Nichts bestände und schweben würde.
(Also sollen die mal zusehen, dass sie ein bißchen mehr, als nur kleine Tabletten fertigen können. Aktuelle Luftschiffe ala Zeppelin NT wiegen immer noch gut 1 mg pro cm³ und das ohne starre, volumenkonstante Konstruktion
PS: Die Nummer mit den physikalisch schwarzen Körpern musst du ja bei dem Nick definitiv drauf haben
Wie Alk schon sagt, würde schwarz eigentlich 100% Absorption bedeuten. Das ist aber einerseits nicht oder kaum erreichbar. Andererseits kann das menschliche Auge die Unterschiede irgendwann auch nicht mehr erkennen. Daher bezeichnet man Gegenstände auch als schwarz, obwohl sie noch einen recht großen, messbaren Teil des Lichts reflektieren. So gesehen kann man dann halt auch von "schwärzer als schwarz" sprechen.
@ Alk:
Bezüglich der Dichte könnte es natürlich auch sein, dass die Bilder, auf denen das Material nicht irgendwie fixiert wurde, im Vakuum oder einem leichteren Gas aufgenommen wurden. Alternativ ist halt ein Fehler in den Zahlen.
Ein völlig (ideal) schwarzer Körper absorbiert 100% der auf ihn gerichteten elektromagnetischen Strahlung (wäre also wenn er auf 0K heruntergekühlt würde so dass er selbst nichts abstrahlt theoretisch unsichtbar
Wie schwarz nun ein Körper ist kann man entsprechend dieser Charakteristik halt messen und ich denke mal dass sich dafür ein üblicher Wert für völlig schwarz eingebürgert hat der eben nicht idealisiert/unerreichbar ist. Das Zeug hier scheint nun noch schwärzer zu sein, also noch mehr zu absorbieren an auftreffender Strahlung, als das "schwärzeste" was man so kannte bisher.
Quelle: CAU) wie schwarz soll es noch werden, wird es ab einer bestimmten größe zum schwarzenloch da es sämtliches licht in der umgebung absorbiert?