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

Was sind Graphen-Nanoröhren?

Bei Graphen-Nanoröhren bzw. einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren handelt es sich um einlagige Graphen-Schichten aufgerollt in Form von Röhren. Dank den einzigartigen physikalischen Eigenschaften ergibt sich ein universelles Additiv, mit dessen Hilfe sich die spezifischen Eigenschaften von 70 % der Grundwerkstoffe verbessern lassen.

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
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
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
    Eine 100-fach höhere Festigkeit als Stahl
Warum hat die Menschheit die Graphen-Nanoröhren nicht schon vorher verwendet?

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

carrot

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

gray

Wissenschaftler haben Spuren von Graphen-Nanoröhren in Damaszenerstahl festgestellt

biege

Sowie in chinesischer Tinte

violet

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 2014 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
80,000 kg
<$2,000
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.

Lediglich 0.01% TUBALL™ reicht aus um die Werkstoffeigenschaften enorm zu verändern.

2 µm
5 µm
10 µm
200 nm
500 nm
1 µm
2 µm
2 µm
5 µm
20 µm
2 µm
10 µm
20 µm

TUBALL™ — ein Zusatzstoff für tausende Materialien

Lithium-Ionen-Batterie
0.05% TUBALL™ in einer Silizium-Anode verlängert die Lebensdauer der Batterie um das 4-fache
Glas
0.05% TUBALL™ erhöht die Festigkeit und ermöglicht eine drastische Reduzierung des Einsatzes von toxischen Substanzen
ABS-Polymer
0.03% TUBALL™ erhöht die Schlagfestigkeit und verleiht antistatische Eigenschaften
Textilien
0.06 % TUBALL™ garantiert nachhaltige antistatische Eigenschaften
Aluminium
TUBALL™ führt zu einer 100%-igen Erhöhung sowohl der Zugfestigkeit als auch des Elastizitätsmoduls
Silikon
0.05% TUBALL™ ermöglicht die Kombination von Leitfähigkeit und Farbe
Gummi für Reifen
0.1 % TUBALL verbessert die Haftung und das Abriebverhalten
PSA-Folie
0.04 % TUBALL™ sorgt für nachhaltige antistatische Eigenschaften ohne Verlust der Transparenz, sowie einer Erhöhung der Lebensdauer