Weltkleinste Kohlenstoffröhrchen gezüchtet

Damit gelang ihnen ein wesentlicher Schritt zur Miniaturisierung, noch bevor erste Produkte aus Nanoröhrchen, sei es in der Elektronik oder als reißfeste Faser, den Sprung zur Produktionsreife erreicht haben. „Das ist sehr wichtig, wenn man die kleinen Röhrchen selbst für eine Anwendung braucht oder um einige Eigenschaften zu messen“, sagt Takuya Hayashi von der Shinshu Universität im japanischen Matusmoto. Zusammen mit Nanoexperten vom Massachusetts Institute of Technology ließ Hayashis Arbeitsgruppe diese weltkleinsten, freistehenden Röhrchen aus einem heißen Dampf mit Kohlenstoffanteilen wachsen.

Benötigten Physiker für solch kleine Strukturen bisher eine Art Gussform, in denen sich die Röhrchen ablagerten, bestimmten Hayashi und Kollegen die Größe über ein winziges, katalytisches Eisenkörnchen. Dieses Körnchen bildet den Startpunkt für das Wachstum der Röhren, da sich an diesen die Kohlenstoffatome gezielt zu den gewünschten Hohlkörpern absetzten.

Eine direkte Anwendung für diese Rekordröhrchen gibt es bisher allerdings noch nicht. Doch mit dem winzigen Durchmesser von nur 0,43 Nanometern bietet es ein viel versprechendes Material, um grundlegende Eigenschaften dieses Materials zu untersuchen.

Ist die Ausbeute dieser Winzlinge bisher äußerst gering, versuchen die Physiker nun, die Wachstumsbedingungen zu verbessern. Gelingt es ihnen, weisen ihre Versuche bereits in die nächst kleinere Dimension viel versprechender Werkstoffe. „Damit wollen wir die Möglichkeit demonstrieren, in den Sub-Nanometer-Bereich, also in das Pikometer-Reich vorzustoßen“, sagt Hayashi.