Die Produktion von Aluminium-Nanodrähten mit Aluminiumoxid-Hülle unter Schwerelosigkeit



Nanodrähte sind eine der interessantesten Formen der Nanomaterialien. Ihre mechanischen, optischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften unterscheiden sich deutlich von makroskopischen Drähten im Mikrometer-, Millimeter-, oder Zentimeter-Bereich. In den vergangenen Jahren wurde unter anderem die Produktion von zusammengesetzten Nanodrähten erforscht, die aus zwei oder mehr Materialien bestehen.

Diese zusammengesetzen Materialien besitzen bessere Eigenschaften als die Einzelkomponenten. Es ist jedoch noch immer eine Herausforderung, sie zu produzieren. Hierfür ist die Kenntnis von Wachstumskinetik und -mechanismen notwendig. Mit dem Experiment möchten die Wissenschaftler den Einfluss der Schwerkraft auf das Wachstum von Aluminium-Aluminiumoxid-Komposit-Nanodrähten untersuchen.  Diese bestehen aus einer Hülle aus Aluminiumoxid und einem Kern aus Aluminium. Sie werden hergestellt, indem man ein Gas, das chemische Vorstufen der Metalle enthält, über eine erhitzte feste  Trägersubstanz strömen lässt.

Durch Übersättigung und "Verfestigung" der Bestandteile des Gases beginnt der Nanodraht auf der Trägersubstanz zu wachsen, wobei bereits in diesem Stadium die Schwerkraft eine Auswirkung auf den Gasfluss hat. Hat der Draht die gewünschte Länge erreicht, wird das Gas abgedreht. Die Forscher haben beobachtet, dass Nanodrähte bei normaler Schwerkraft unter bestimmten Bedingungen so genannte Schlaufen-Strukturen bilden, wenn sie eine kritische Länge erreicht haben. Eben dieses Phänomen möchten sie unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit genauer untersuchen.


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