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Cobra
09.05.2006, 19:31
Neue Polyanilin-Variante besitzt charakteristische metallische Eigenschaften
Ein koreanisch-amerikanisches Forscherteam hat den ersten metallischen Kunststoff der Welt hergestellt. Obwohl Kunststoffe, die den elektrischen Strom leiten, schon seit vielen Jahren in der Elektronikindustrie eingesetzt werden, unterscheiden sie sich in sowohl in ihren optischen Eigenschaften als auch der Temperaturabhängigkeit ihrer Leitfähigkeit von Metallen. Der neue Kunststoff hingegen gleicht in allen diesen Bereichen einem gewöhnlichen Metall, obwohl seine Leitfähigkeit relativ gering ist.

Als Ausgangsmaterial für ihre Studie benutzten Kwanghee Lee von der Pusan National University und seine Kollegen aus Santa Barbara einen Kunststoff namens Polyanilin. Da dessen elektronische Struktur der eines Halbleiters gleicht, wird er schon seit längerem in organischen Leuchtdioden eingesetzt.

Um die Leitfähigkeit des Kunststoffes zu erhöhen und ihm dadurch einen metallischen Charakter zu verleihen, mussten die Forscher eine neue Herstellungsmethode entwickeln. In herkömmlichem Polyanilin werden die Leitungselektronen, die sich an den zentralen Kohlenstoffketten der Moleküle entlang bewegen, nämlich von Fehlstellen und anderen Streuzentren an einer ungestörten Ausbreitung gehindert.

Lee zufolge ist dies jedoch nicht der Fall, wenn bei der Polymerisation des Kunststoffs eine geringe Menge einer Sulfonsäure hinzugefügt wird. Sulfonsäuren bestehen aus organischen Schwefel- und Sauerstoffverbindungen und werden in der chemischen Industrie in breitem Maße eingesetzt. Wie sich nun herausstellte, lässt sich mit ihrer Hilfe auch ein metallisches Polyanilin erzeugen.

Das in Form dünner Filme hergestellte Polyanilin reflektiert ebenso wie gewöhnliche Metalle Licht praktisch verlustfrei – allerdings im Gegensatz zu elementaren Metallen wie Kupfer oder Gold nicht im sichtbaren, sondern im infraroten Bereich des Spektrums. Zudem nimmt die Leitfähigkeit des Kunststoffs bei tiefen Temperaturen zu, eine weitere charakteristische Eigenschaft von Metallen. Da allerdings die Leitfähigkeit im Vergleich zu Kupfer um etwa einen Faktor Hundert geringer ist, lässt sich derzeit noch nicht absehen, ob Polyanilin in metallischer Form tatsächlich als Metallersatz Verwendung finden wird.