Homepage: Gummibaum in Metall verwandelt

Forscher des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Golm ist es gelungen, das Skelett eines Blattes fast komplett in magnetisches Eisencarbid umzuwandeln. Wie das Institut mitteilte, ermögliche es die neue Technik, Metallcarbide in nur einem Schritt in filigrane Mikrostrukturen zu bringen. Für die Umwandlung behandelten die Forscher das Blatt mit Eisenacetat, Stickstoff und Wärme. So könnten alle kohlenstoffhaltigen Strukturen der Natur mit Metallcarbiden nachgebaut werden. „Das ist nicht nur hübsch, sondern auch nützlich, denn die filigranen Formen der Biologie liefern vielfältige Vorlagen für unterschiedliche Anwendungen“, so das Planck-Institut.

Die feinen Strukturen der Natur existieren in einer unermesslichen Formenvielfalt, sind mechanisch meist sehr stabil. Sie empfehlen sich wegen ihrer großen Oberflächen als Schablonen für Katalysatoren und Elektroden. Für Metallcarbide interessieren sich Materialwissenschaftler, weil sie magnetisch sind, Strom leiten und zudem große Hitze sowie mechanische Beanspruchung aushalten. Da sich das Material als sehr stabil erweist, habe es sich bislang jedoch kaum gezielt in eine bestimmte Form bringen lassen.

Den Potsdamer Chemikern ist das nun auf einem einfachen Weg gelungen. Zunächst tauchten sie das Blattskelett eines Gummibaums in Eisenacetatlösung. Anschließend trockneten sie das getränkte Gerüst bei 40 Grad Celsius an der Luft, bevor sie es mit Stickstoff begasten und auf 700 Grad Celsius erhitzten. „Dabei blieb seine Struktur detailgenau erhalten“, sagt Zoe Schnepp, die das Experiment vorgenommen hat. Beim Erhitzen verwandelt sich das Eisenacetat in dem Blattskelett in Eisenoxid, das dann vom Kohlenstoff des Skelettes zu Eisencarbid reduziert wird. „Wichtig an der aktuellen Arbeit ist, dass wir den Formenreichtum der Natur nun nutzen können, um in nur einem einfachen Schritt hauchdünne Strukturen aus Metallcarbiden herzustellen.“ PNN