Buckminsterfulleren


Zum Stand der Fulleren-Forschung

Viele Forscher haben sich nach kurzer Euphorie von den Fullerenen abgewandt. Der Reiz der schönen Moleküle ist (so scheint es) rasch verflogen.

Fullerene sind gegenwärtig aber gar nicht out. Heute versucht man zunehmend, die Fullerene - anders als bei ihrer Entdeckung - auch ohne sonderliche Hitzeeinwirkung zu erzeugen. Damit ist es möglich, gezielt immer mehr Varianten dieser Käfige herzustellen, welche sogar metallische Fremdatome oder sogar deren Verbindungen (Nitride, Phosphide) eingelagert haben. Diese Metall-haltigen Käfige (Cluster) haben teilweise ein hohes katalytisches Potential.

Am ertragreichsten erwies sich aber die Erforschung der Nanotubes, also der Kohlenstoffröhren. Das sind Röhren, die nur aus Kohlenstoff-Sechsecken bestehen.

Ausschnitt aus einem Nanotube

Sie wurden ausgerechnet entdeckt, als man versuchte, unter den gewöhnlichen Hitzebedingungen die eben beschriebenen Fulleren-Cluster mit Übergangsmetallen herzustellen. Es stellte sich heraus, dass die dabei verwendeten Übergangsmetallverbindungen die Synthese der Nanotubes katalysieren. Vor allem feinstverteiltes metallisches Eisen erwies sich katalytisch als besonders wirksam.

Nanotubes haben hervorragende stoffliche Eigenschaften.

- Sie zeichnen sich durch eine hohe Zugfestigkeit aus. Das macht sie als Material in Verbundwerkstoffen interessant.
- Sie leiten darüber hinaus auch die Wärme doppelt so gut wie ein Diamant.
- Als Stromleiter übertreffen sie Kupfer um ein Vielfaches. Dabei fließt der Strom vor allem entlang der Röhren und nicht senkrecht zu ihnen.
- Es gibt aber auch Halbleiter unter den Nanotubes.

Bei allem denkt man vor allem an Einsatzmöglichkeiten in der Elektrotechnik. Nanotube-Halbleiter benötigt man z. B. zum Bau von Minitransistoren oder von Gleichrichtern.

Allerdings sind die bislang erhaltenen Nanotubes stofflich noch nicht so einheitlich zusammengesetzt, wie man sie für die denkbaren Einsatzmöglichkeiten etwa in der Elektronik benötigt. Deshalb wird man noch viel Arbeit in ihre Erforschung investieren müssen.


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Letzte Überarbeitung: 17. Januar 2008, Dagmar Wiechoczek