High-Tech-Garn für Raumfahrt und Co: Eine neue Klasse von Supraleitern könnte künftig zu flexiblen Nanofäden verarbeitet werden. Aus diesem Garn und Kunststoff-Fasern haben Forscher hauchdünne Folien hergestellt, die bei minus 200 Grad den elektrischen Strom widerstandslos leiten und Magnete schweben lassen. Dabei ist das fertige Gewebe nicht nur formbar wie Frischhaltefolie, sondern auch leichter und preiswerter als herkömmliche supraleitende Keramiken.
Bestimmte Materialien gelangen durch extremes Abkühlen in einen besonderen Zustand: Sie leiten plötzlich verlustfrei elektrischen Strom, lassen Magnete schweben und schirmen Magnetfelder ab. Diese Materialien werden Supraleiter genannt. Sie bestehen meist aus harten, spröden Keramiken und sind verhältnismäßig schwer. Mit einem neuen supraleitenden Material haben Uwe Hartmann von der Universität des Saarlandes und seine Kollegen nun eine flexible, leichte Alternative entwickelt.
Nanofäden aus Supraleiter-Material
Die Forscher produzieren ihr Material durch ein Verfahren, das sich „Elektrospinnen“ nennt. Bei diesem aus der Kunststoffverarbeitung bekannten Prozess wird ein flüssiger Ausgangsstoff durch eine feine Düse gepresst, die unter elektrischer Spannung steht: „Heraus kommen Nanodraht-Fäden, die tausendmal dünner sind als ein Haar – etwa 300 Nanometer und weniger“, berichtet Hartmanns Kollege Michael Koblischka.
„Danach erhitzen wir das Geflecht so, dass Supraleiter in der richtigen Zusammensetzung entstehen. Sie bestehen aus Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid oder aus ähnlichen Verbindungen“, so der Forscher weiter. Ab etwa minus 200 Grad Celsius haben diese Verbindungen supraleitende Eigenschaften.
