Wissenschaftlicher Durchbruch: Forscher entwickeln das leichteste Material der Welt

Eine Feder ist ein schwerer Brocken verglichen mit dem neuen Weltrekordhalter: Das leichteste Material der Welt hat eine extrem geringe Dichte von 0,2 Milligramm je Kubikzentimeter. Ein herkömmlicher Kunststoff wie Polyester hat im Vergleich dazu eine Dichte von etwa 1,3 Gramm je Kubikzentimeter. Über das "Aerographit", das von Wissenschaftlern aus Kiel und Hamburg entwickelt wurde, berichten sie im Fachmagazin "Advanced Materials".

Bei Aerographit handelt es sich um ein Netzwerk aus porösen Kohlenstoffröhrchen, die dreidimensional auf Nano- und Mikroebene ineinander verwachsen sind. "Es wiegt fast nichts", sagte Prof. Rainer Adelung von der Technischen Fakultät der Kieler Universität. "Es ist auch leitfähig und lässt sich leicht zusammendrücken."

Aerographit ist zwar ultraleicht, aber stabil. "Es zerfällt nicht, man kann es in die Hand nehmen", sagte Professor Karl Schulte von der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Die Forscher fassen das Material - eine Art Nanoschaumstruktur - mit einer Pinzette an, gelagert wird es in Plexiglas. Aufpassen muss man nur, dass es bei einem Luftzug nicht wegweht.

Für das ultraleichte Material mit seiner großen Oberfläche gebe es viele mögliche Anwendungsfelder, sagte Schulte. Das Aerographit könne etwa für die Elektronikbranche interessant sein. So könnten Akkus und Batterien länger halten, eine größere Kapazität haben und leichter werden, was ein Vorteil für die E-Mobilität ist.

Bei Kunststoffen lasse sich eine höhere Bruchfestigkeit erreichen, und für den Leichtbau könnten Kunststoffe elektrisch leitfähig gemacht werden. Damit lasse sich verhindern, dass Funken überspringen, wenn man elektrisch aufgeladen ist - etwa wenn man sich ins Auto setzt. Auch bei Untersuchungen zur Lichtabsorption könnten Forscher von dem Material profitieren: Weil es sehr gut Licht absorbiert, könnte es für sogenannte Vergleichsstandards genutzt werden. Etwa zur Frage: Welches Licht erzeugt eine Lampe?

"Es geht nicht um die Wäscheklammer, sondern um kompliziertere Strukturen - Tausende, Zehntausende von Produkten, die man als Verbraucher oft gar nicht sieht", sagte Schulte. Das Zusammenspiel der mechanischen, physikalischen und optischen Eigenschaften müsse untersucht werden: "Das sind Fragen der Zukunft."

Wie lange wird Aerographit wohl noch das leichteste Material der Welt bleiben? "Einige Zeit", sagte Schulte. Danach werde es möglicherweise "marginale Veränderungen" geben.