Sie sind winzig und hohl, bestehen aus reinem Kohlenstoff und gelten als viel versprechende Alleskönner: die Kohlenstoffnanoröhrchen. Sie verhalten sich mal wie ein Leiter, mal wie ein Halbleiter — und sind damit prädestiniert für einen Einsatz in zukünftigen Nanotransistoren und anderen elektronischen Bauteilen. Genau das macht sie auch für die Computerindustrie interessant.
Das Moore'sche Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip etwa alle zwei Jahre verdoppelt. Entsprechend müssen die Transistoren auf immer geringere Größen schrumpfen. Doch mit den heute verwendeten Materialien ist das unmöglich. «Die Herausforderung, der sich die Industrie seit langer Zeit gegenüber sieht, besteht in der schwierigen Identifizierung und Integration neuer Materialien als Ersatz für Siliziumdioxid, um Grenzen zu überwinden. Manch einer hat diese Herausforderung mit der Herztransplantation für den Chip verglichen», erklärt Sunlin Chou, Senior Vizepräsident des Chip-Herstellers Intel.
Obwohl sie in ihrer einfachsten Form nur aus einem zusammengerollten Kohlenstoffnetz bestehen, sind die zwischen einem und 50 Nanometer dünnen Röhrchen zehn Mal zugfester als ein Stahldraht derselben Dicke. Und sie sind fast doppelt so hart wie Diamant, der als das härteste Material der Welt galt, ehe Kohlenstoffröhrchen 1991 entdeckt wurden. Inzwischen gibt es die vielseitigen Winzlinge auch aus allen möglichen Materialien und in den verschiedensten Formen und mit entsprechend unterschiedlichen Eigenschaften.
In Labors weltweit basteln und tüfteln Forscher, um die winzigen Röhrchen als Ersatz für Silizium-basierte Bauteile einzuspannen. Und die ersten Erfolge gibt es bereits…
