Die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren erfordert ein exaktes Gleichgewicht zwischen Wärme und Energiezufuhr – wobei die Energiezufuhr konstant bleiben muss. Wir bauen Heizgeräte, die solchen extremen Temperaturschwankungen standhalten können. Doch das Geheimnis liegt darin, dass der Heizelement selbst selten versagt.
Das eigentliche Problem ist die Isolierung. Wenn die dielektrische Schicht fehlt, kommt es zu Funkenbildung – und das ist ein Albtraum. Funkenbildung stört nicht nur das Wachstum der Kohlenstoffnanoröhren, sondern kann sogar die Stromversorgung zerstören.
Warum wir jeden einzelnen Rohr prüfen
Wir verwenden keine Gruppenproben. Das wäre ein Risiko, das wir nicht eingehen wollen. Stattdessen wird jedes einzelne Rohr vor dem Verlassen unserer Fabrik auf seine Hochspannungsfestigkeit sowie seine Isolierfähigkeit geprüft. Wir setzen dabei Spannungen ein, die weit über den normalen Betriebswerten liegen. Warum? Weil wir nach kleinen Defekten suchen – wie winzigen Löchern in der Beschichtung oder mikroskopisch kleinen Rissen im Substrat, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Selbst wenn es nur kleine Lecks gibt, verändert sich die Stromverteilung. Dadurch geht die notwendige Kontrolle über das Wachstum der Kohlenstoffnanoröhren verloren. Indem wir jedes Rohr bis an die Grenzen seiner Belastbarkeit bringen, stellen wir sicher, dass es in der Vakuumkammer einwandfrei funktioniert – ohne Überraschungen.
Der Kompromiss: Wärme versus Sicherheit
Hocheffiziente Heizgeräte speichern eine enorme Menge an Energie in einem kleinen Raum. Um die für die Synthese von Kohlenstoffnanoröhren erforderliche Dichte zu erreichen, verwenden wir Materialien, die Temperaturen von 1000°C und mehr aushalten können. Das Problem ist jedoch, dass diese Materialien bei Kontamination leitfähig werden können. Unsere Prüfverfahren erkennen das rechtzeitig. Wenn ein Rohr versagt, wird es entsorgt. Bei solchen Temperaturen kann man einen Defekt in der Isolierung einfach nicht beheben. Entweder ist das Rohr perfekt – oder es ist nutzlos.
Ein praktischer Tipp zur Einrichtung
Wenn Sie die Rohre in Ihr System einbauen, überprüfen Sie unbedingt die Erdung. Stellen Sie sicher, dass sie einwandfrei funktioniert. Auch bei unseren Prüfungen kann sich während der Herstellung Kohlenstoffruß auf der Außenseite des Heizgeräts ansammeln. Dieser Ruß kann dazu führen, dass der Strom um die Isolierung herumfließt. Halten Sie den Gehäusebereich sauber, dann bleiben die Sicherheitsmaßnahmen, die wir in das Gerät integriert haben, intakt.