Grundsätzlich ist es nicht besonders effizient, Waren und Personen jedesmal mit einer Rakete in den Weltraum zu transportieren. Schon seit einiger Zeit existiert daher die Vision eines Aufzugs in den Himmel. Dazu soll ein 100.000 Kilometer langes Seil gespannt werden, an dem dann Transporteinheiten auf- und abfahren können. Bisher handelt es sich aber um reine Fiktion. Denn alleine das Eigengewicht des Seils wäre so hoch, dass kein bekanntes Material dies aushalten würde. Doch Forscher an der Pekinger Tsinghua-Universität haben nun einen neuen Super-Werkstoff entwickelt. Dieser soll selbst extrem leicht sein, dafür aber deutlich größere Zuglasten aushalten als bisher bekannte Materialien. In konkreten Zahlen bedeutet dies: Eine 1,6 Gramm schwere Faser könnte bis zu 800 Tonnen tragen.


Fehler bei der Produktion verringern die Zugkraft

Die Basis des neuen Werkstoffs stellen Kohlenstoff-Nanoröhrchen dar. Diese werden zu Bündeln zusammengefasst und dann zu Fasern verarbeitet. Die Herstellung der einzelnen Fasern ist extrem komplex, wurde von den Forschern rund um Wei Fei nun aber gemeistert. Bei einer fehlerfreien Produktion ist der Stoff in der Lage bis zu 45 mal mehr Zugkraft auszuhalten als die bisher bekannten Materialien. Selbst der eingangs geschilderte Weltraumaufzug könnte realisiert werden. Theoretisch wird dazu eine Zugkraft von 50 Gigapascal benötigt. Die Fasern aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen kommen im Idealfall sogar auf einen Wert von 80 Gigapascal. Allerdings können sich bei der Produktion kleinere Fehler einschleichen, die die maximale Zugkraft extrem verringern. Bevor also riesige Seile gebaut werden können, müssen zunächst noch die potentiellen Fehlerquellen beseitigt werden.


Das Material kann auch für bessere schusssichere Westen sorgen

Japanische Forscher haben vor kurzem allerdings bereits einen Weltraum-Aufzug im Mini-Format getestet. Dieser kam in der Nähe der ISS zum Einsatz und verfügte lediglich über ein rund zehn Meter langes Seil. Dennoch konnten die Forscher wichtige Erkenntnisse gewinnen. Die Versuche zeigen zudem, dass das Thema Weltraum-Aufzug durchaus für realistisch gehalten wird. Es handelt sich also nicht um reine Science-Fiction. Klar ist aber auch: Bis zur tatsächlichen Realisierung dürften noch einige Jahre ins Land gehen. Die Wissenschaftler haben daher auch schon einige alternative Anwendungsmöglichkeiten für die neuen Super-Fasern benannt. So könnten sie in Sportgeräten verbaut werden oder bei schusssicheren Westen Verwendung finden. Dort würde das Material nicht nur für einen besseren Schutz sorgen, sondern könnte auch das Gewicht der Westen entscheidend reduzieren.

Via: Nature

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