Carbonfasern sind ein begehrtes, aufgrund der aufwendigen Produktion jedoch auch teures Leichtbaumaterial. Wissenschaftler der Pennsylvania State University, USA, haben ermittelt, dass die Beigabe winziger Mengen von Graphen Carbonfasern in ihren Eigenschaften verbessert.
Sie setzten dem Materialmix aus Polymer (Polyacrylnitril (PAN)) und Carbon geringe Mengen Graphen zu. Die so dotierten Carbonfasern wiesen eine um 225 % höhere Festigkeit und eine um 148 % höhere Steifigkeit auf als herkömmliche Carbonfasern.
Graphen unterstützt zudem den Prozess der Umwandlung des PAN in Stränge aus Atomen auf Kohlenstoffbasis, denn die flache Graphenstruktur richtet die Moleküle des PAN mit größerer Beständigkeit aus. Gleichzeitig kondensiert das PAN auch an den Rändern des Graphens. Beide Vorgänge tragen zu einer besseren Struktur der Molekülstränge bei.
Die Forscher untersuchen nun, wie weitere günstige Ausgangsmaterialien in den Materialmix eingebracht werden könnten. Denkbar ist, dass somit in Zukunft einige komplexe Produktionsschritte entfallen und die Produktion von Carbonfasern deutlich kostengünstiger wird.
Quelle und weitere Infos: Science Daily, New Atlas, Science Advances
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