Rekord: Silizium-Schwamm leichtester Feststoff der Welt
“Aerogel” soll zum Einsammeln von Sternenstaub benutzt werden
Ein amerikanisches Forscherteam des Jet Propulsion Laboratory in Pasadena hat den leichtesten Feststoff der Welt hergestellt. Das einem Schwamm aus Siliziumdioxid gleichende Material besteht zu 99.8 Prozent aus Luft und weist eine Dichte von nur 3 Milligramm pro Kubikzentimeter auf. Eine Variante dieses sogenannten Aerogels soll von der Nasa zum Einsammeln von Sternenstaub im Weltraum benutzt werden.
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Das in der Gruppe von Steven Jones hergestellte Aerogel besteht aus mit Silizium vermengtem Siliziumdioxid, weist allerdings eine um einen Faktor Tausend geringere Dichte auf – es besteht zu 99.8 Prozent aus Luft. Die hohe Luftfüllung wird durch den Herstellungsprozess gewährleistet, bei dem eine flüssige Siliziumverbindung mit einem leicht flüchtigen Lösungsmittel vermischt wird. Die genau kontrollierte Verdampfung dieses Lösungsmittels in einer Hochdruckzelle lässt dann einen glasartigen Siliziumschwamm zurück. Die Dichte dieses Schwammes beträgt nur ungefähr 3 Milligramm pro Kubikzentimeter.
Die Forschergruppe glaubt, mit dem neuen Aerogel die untere Grenze der Dichte eines Festkörpers erreicht zu haben. Eine weitere Erhöhung des Luftanteils würde das Ausbilden der Siliziumverbindungen verhindern und damit den Feststoff zerfallen lassen. Zudem beträgt die Dichte der Luft selbst 1.2 Milligramm pro Kubikzentimeter, und diese Grenze kann von luftgefüllten Stoffen offensichtlich nicht unterschritten werden.
Die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa plant den Einsatz einer Variante dieses Gels zum Einsammeln von Staubpartikeln eines Kometen im Jahre 2004. Auch der Mars Exploration Rover, ein Raumfahrzeug zur Erkundung des Mars im Jahre 2003, soll mit dem Gel ausgestattet werden.
Stefan Maier
