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2007
Journal Article
Titel
Kohlenstoff-Nanoröhren - Phönix aus der Asche
Alternative
Carbon nanotubes - a material rising like a Phoenix
Abstract
Kohlenstoff-Nanoröhren (Carbon Nanotubes; CNT) gelten als das Material des 21. Jahrhunderts. Obwohl bereits 1952 TEM-Aufnahmen in einer russischen Publikation abgebildet waren, wird die Entdeckung der Nanoröhren durch S. Iijima, in der Asche eines Bogenentladungsexperimentes zur Herstellung von Fullerenen, üblicherweise auf das Jahr 1991 datiert. Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften wurden bereits kurz nach ihrer Entdeckung und der Verbesserung der Herstellungsverfahren Anwendungen und Produkte postuliert, die nahezu jede Branche revolutionieren sollten. Tatsächlich sind inzwischen einige Produkte am Markt. Dennoch sind für eine branchenübergreifende Verwendung noch viel offene Fragen zu klären. Während die Herstellung, insbesondere der sogenannten mehrwandigen Kohlenstoff Nanoröhren (multi wall carbon nanotubes; MWNT) inzwischen in industriellem Maßstab durchgeführt wird, gibt es noch u. a. aufgrund der inerten, hydrophoben Eigenschaften, Schwierigkeiten in der Verarbeitung. Hier ist eine chemische Funktionalisierung, z. B. mittels Niederdruckplasmen, notwendig, um die Löslichkeit und Dispergierfähigkeit zu verbessern. Außerdem wird viel Zeit und Geld verwendet für eine frühzeitige Risikoabschätzung und toxikologische Bewertung begleitend zur Produktentwicklung.
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Carbon Nanotubes (CNT) are considered the material of the 21st century. Despite of SEM pictures having been published in a Russian paper in 1952, the discovery of nanotubes is usually dated to 1991 when S. Iijima found tubular structures in the ashes of his arc-discharge experiment used to produce fullerenes. Due to their extraordinary properties, applications and products in almost every industrial sector have been postulated shortly after their discovery and improvements in their production techniques. Meanwhile some products are actually available. However, various open questions are still to be answered before a broad application on all sectors can take place. While the production, especially of multi walled carbon nanotubes (MWNT), is nowadays being performed in industrial dimensions, processing of the CNTs is still a challenge due to their inert and hydrophobic nature. On this account, chemical functionalization, e.g. by means of technical low pressure plasmas, is essential to improve solubility and dispersibility. Besides that, a lot of time and money is being invested in an early risk assessment and toxicological evaluation along with the ongoing product development.