Graphen-Nanoröhren

Das einzige Additiv, welches alle uns umgebenden Materialien verändern kann. Und zwar ab sofort

Source: estimates based on report and analysis provided by one of the leading management consulting firms

Was sind Graphen-Nanoröhren?

Bei Graphen-Nanoröhren bzw. einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren handelt es sich um einlagige Graphen-Schichten aufgerollt in Form von Röhren. Ihre einzigartigen physikalischen Eigenschaften machen sie zu einem universellen Additiv, das in bis zu 50% des globalen Materialmarktes eingesetzt werden kann.

Trotz ähnlicher Bezeichnung unterscheiden sich die einwandigen und mehrwandigen Nanoröhren in ihren Eigenschaften und Auswirkungen auf Werkstoffe stark voneinander. Ähnlich wie sich auch Graphen (eine Lage von Kohlenstoffatomen) von Graphit (mehrere Lagen von Kohlenstoffatomen) unterscheidet.

MWCNT Mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren

Starr und kurz
Effektive Konzentration 0.5 – 10 %
Mit diesen können nur schwarze leitfähige Werkstoffe hergestellt werden
Die Herstellung von durchsichtigen leitfähigen Materialien ist nicht möglich
Die erforderlichen hohen Konzentrationen können eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften zur Folge haben

SWCNT Einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren

Flexibel und lang
Effektive Konzentration 0.01%
Ermöglichen es leitfähige Werkstoffe in beliebiger Farbe herzustellen
Die Erzeugung von durchsichtigen leitfähigen Werkstoffen ist möglich
Die mechanischen Wekstoffeigenschafte n bleiben erhalten oder verbessern sich

Einzigartige Eigenschaften von Graphen-Nanoröhren

Mit fast allen Werkstoffen verträglich
Länge-Durchmesser Verhältnis
von mehr als 3˙000 : 1
Thermische Stabilität
bis zu 2˙800 °C
Hohe Leitfähigkeit
Eine 100-fach höhere Festigkeit als Stahl

Warum hat die Menschheit die Graphen-Nanoröhren nicht schon vorher verwendet?

In der Natur bilden sich die Nanoröhren bei unvollständiger Verbrennung von Kohlenstoff. Auf Waldbrandstätten könnten sich daher tausende Tonnen von Nanoröhren befinden.

Wissenschaftler haben Spuren von Graphen-Nanoröhren in Damaszenerstahl festgestellt

Sowie in chinesischer Tinte

Die Kohlenstoff-Nanoröhren wurden 1976 vom japanischen Wissenschaftler Morinobu Endo während seinen Forschungen an der Universität von Orleans entdeckt.

Dutzende Jahre der Forschung

wissenschaftliche Artikel

800 000 600 000 400 000 200 000

1995

2001

2007

2013

2019

2025

~50.000

eingetragene Patente

1995

2001

2007

2013

2019

2025

Dutzende Jahre der Forschung haben nachgewiesen, dass Graphen-Nanoröhren ein universeller Zusatzstoff für die meisten Werkstoffe auf der Erde sind.

Sie wurden ungeachtet dessen in der Industrie wegen der fehlenden Technologien für deren Massenproduktion und folglich des hohen Preises bisher nicht verwendet.

OCSiAl entwickelte 2013 das erste Verfahren zur industriellen Synthese von Graphen-Nanoröhren

TUBALL™ — ist der Markenname, unter welchem die ersten Graphen-Nanoröhren für industrielle Massenanwendungen auf dem Weltmarkt eingeführt wurden.

0.01%

Effektivität sogar bei ultraniedrigen Konzentrationen

< 1%

Niedrige Anzahl von Verunreinigungen

G/D > 90

Hohe Qualität der Nanoröhren

Industrieller Maßstab

Der Herstellungsprozess in einem industriellen Maßstab ermöglichte es, den Preis der Graphen-Nanoröhren deutlich zu reduzieren und machte somit deren Anwendung in vielen Branchen erstmals wirtschaftlich sinnvoll.

Preis pro kg

$150,000

Weltweite Jahresproduktion

100 kg

60,000 kg

TUBALL™

2014

Wie genau funktioniert TUBALL™?

TUBALL™ ist das einzige Additiv, welches schon bei einem Zusatz von nur 0.01 %, radikale Veränderungen der Werkstoffeigenschaften hervorrufen kann. Aber, wie ist dies möglich?

Bei ihrer Verteilung in der Werkstoffmatrix bauen die Graphen-Nanoröhren ein dreidimensionales verstärkendes und leitfähiges Netzwerk auf. Dies ist der Mechanismus, welcher es ermöglicht neue Eigenschaften zu erreichen.

Das einmalige Länge-Durchmesser-Verhältnis ermöglicht es den Graphen-Nanoröhren, ein 3D-Netzwerk schon bei äußerst niedrigen Konzentrationen zu bilden.

Dies ist der Grund, weshalb TUBALL™, im Gegensatz zu anderen verstärkenden und leitfähigen Additiven, minimale Auswirkungen auf Farbe und andere Schlüsseleigenschaften der Werkstoffe hat.