Verstärkte Nanoröhren machen Karbon leitfähiger

Britische Forscher haben gezeigt, wie sie kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (Karbon) zu besserer elektrischer und thermischer Leitfähigkeit verhelfen können. Sie setzen auf Kohlenstoffnanoröhren, die direkt auf den Karbonfasern gezüchtet wurden. In Zukunft könnte derart modifiziertes Karbon zu spannenden Möglichkeiten wie Energiegewinnungs- und -speicherstrukturen mit selbstheilenden Eigenschaften führen. Auch klassische Anwendungsbereiche wie die Luftfahrt würden profitieren.

Karbonfaserverstärkte Kunststoffe sind sehr robust, aber leicht. Deshalb kommen sie in vielen Bereichen vom Motorsport bis zur Luftfahrt zum Einsatz. Letztere zeigt bislang aber auch ihre Grenzen auf. Die Luftfahrtindustrie verlässt sich noch auf Metallstrukturen in Form von Kupfernetzen, zum Schutz vor Blitzschlag und um statische Aufladung an der Oberfläche von Karbon zu verhindern, so Thomas Pozegic, Forscher am Advanced Composite Centre for Innovation and Science (ACCIS) der University of Bristol. Das bedeutet zusätzliches Gewicht, das dank Nanoröhren-modifiziertem Karbon in Zukunft wegfallen könnte – Flugzeuge würden also leichter.

In Zusammenarbeit mit dem Luftfahrtunternehmen Bombardier konnten die Wissenschaftler zeigen, dass direkt auf den Karbonfasern gezüchtete Kohlenstoffnanoröhren dem Verbundwerkstoff die gewünschten elektrischen und thermischen Eigenschaften geben können. Das Karbon wird somit multifunktional, während es seine strukturelle Integrität behält. Eben das verspricht eine Vielzahl potenzieller Einsatzmöglichkeiten in der Luftfahrtindustrie und darüber hinaus.

Enteisung und mehr

Thermisch leitfähiges Karbon beispielsweise wird weitreichende Vorteile in der Luftfahrtindustrie haben, von verbesserten Enteisungslösungen bis hin zum Minimieren der Bildung von Treibstoffdämpfen bei Reiseflughöhe. Forscher arbeiten bereits an Prototypen neuartiger Energiegewinnungs- und -speicherlösungen. Die Technologie sollte es zudem auch möglich machen, beispielsweise Sensoren oder Antennen direkt in karbonfaserverstärkte Bauteile zu integrieren.

http://bristol.ac.uk/composites

http://surrey.ac.uk/ati