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Kohlenstoff-Nanoröhre

CLUSTER: Energie & Nachhaltigkeit
Technologiereifegrad
Testen des Prototyps 6/9
Hohle zylindrische Rohre aus Kohlenstoff, die dünner als eine menschliche Haarsträhne sind und deutlich stärker als Stahl sein können. Als hervorragende Strom- und Wärmeleiter sind Nanoröhren kompakte, leichte Materialien, die sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignen.
Das Material hat die Fähigkeit, Elektrizität und Wärme über eine große Oberfläche zu leiten, was neue Ansätze zur Verbesserung von Lithiumbatterien schaffen kann. Eine hybride Kombination aus Kohlenstoff- und Graphen-Nanoröhrchen würde die Kapazität des verfügbaren Batterievolumens maximieren.

Kohlenstoff-Nanoröhren wurden auch als Verbundfasern in Polymeren verwendet, um die mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften von Massenprodukten wie Fahrradkomponenten und Schiffshüllen zu verbessern. Kohlenstoff-Nanoepoxidharze werden für Windturbinen, Schiffsanstriche und Sportgeräte wie Skier und Tennisschläger verwendet. Durch die Extraktion der Kohlenstoff-Nanoröhren und des Wasserstoffs aus Kunststoffabfällen könnten diese Elemente umgewandelt und in Touchscreen-Geräte (z. B. Tablets und Smartphones), in hochfeste Materialien wie kugelsicheren Westen und in Wasserstoff-Brennstoffzellen eingebaut werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten umfassen neuartige Bremsscheiben, fortschrittliche Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt, Koaxialkabel, leitfähigen Kraftstoffleitungen, Abschirmung elektromagnetischer Störungen in elektronischen Geräten, 3D-Speicherchips, Beschichtungen, leitfähige Reifen und Druckfarben.

Kohlenstoff-Nanoröhren sind auch ein innovatives und leistungsstarkes Werkzeug für die Wasserentsalzung. Da sie eine negative Ladung tragen, stoßen sie beim Trennen einzelner Wassermoleküle negativ geladene Ionen im Salz ab. Dieser Prozess stößt effizient Salz ab und trennt Wassermoleküle - die Grundlage von Entsalzungsprozessen - und kann verwendet werden, um Wasser von höherer Qualität für allgemeine Zwecke bereitzustellen. Er könnte auch in landwirtschaftlichen Bewässerungsrohren eingesetzt werden.

Zukunftsperspektiven


Kohlenstoff-Nanoröhren bieten auch für die Landwirtschaft vielversprechende Zukunftsperspektiven. Neben der Steigerung der Effizenz in Filtrations- und Wasserreinigungsprozessen bis zur Verbesserung hydroponischer Systeme durch angepasste Substrate können mit Nanoröhren möglicherweise die Ernte und der Düngerbedarf reduziert werden.

*Foto/Illustration: © ustas / stock.adobe.com*
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