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Forscher entwickeln Spezialpapier, das belastbarer als Gusseisen ist

Das sogenannte "Nanopapier" wurde von Forschern aus Schweden und Japan entwickelt. Momentan mögliche Anwendungen sind normales Papier belastbarer zu machen sowie die Reißfestigkeit von Klebeband zu erhöhen.

Das Papier wird hergestellt, indem ein enzymatisch aufbereiteter Zellulosebrei mit extrem hohen Druck durch ein Sieb gepresst wird. Durch diese Technik wird die Faserstruktur so fein und regelmäßig, dass sie 214-mal belastbarer ist, als die von normalem Papier.

Wissenschaftler denken darüber nach, dieses Papier als Füllstoff für sogenannte "Nanotubes" zu verwenden. Ein Seil aus Nanotubes wäre so belastbar, dass sich sogar der Traum mancher Wissenschaftler erfüllen könnte: Die Installation eines Weltraumlifts.


WebReporter: El Indifferente
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: Forscher
Quelle: www.pm-magazin.de

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23 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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18.08.2008 08:51 Uhr von El Indifferente
 
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Faszinierend. 214-mal belastbarer als normales Papier ist schon beeindruckend. Nur durch Druck und ein Sieb mit Mikrolöchern. In Verbindung mit Nanotubes wäre das ein Riesensprung für die Wissenschaft. Ein Weltraumlift wäre der wichtigste Schritt um diesen Planeten eines Tages verlassen zu können und eines Tages wird das sicher notwendig werden - wenn auch erst in vielen tausend Jahren.
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18.08.2008 10:06 Uhr von proPhiL
 
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Anwendungsmöglichkeit: ich denke das lässt sich sicher billig produzieren wenn man die Anlagen erstmal hat. Und dann denk ich vorallem an andere Anwendugnsmöglichkeiten als an ne Schnur zum Mond:
- Raketensichere bzw. supergepanzerte Bunker und Panzer
- die nicht so gepanzerten Dinger durchdringende Munition

aber auch
- Leitplanken die nicht brechen
- oder Werkzeuge
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18.08.2008 10:18 Uhr von El Indifferente
 
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@proPhiL: Bei einem Weltraumlift geht es nicht um "eine Schnur zum Mond".
Es geht darum, dass wir ohne grossen weiteren Energieaufwand Dinge in den Orbit bringen könnten. wir könnten Raumschiffe im All bauen und bräuchten diesen riesigen Enrgieaufwand beim Starten von Raketen nicht mehr. Wir könnten auf Asteroiden (oder dem Mond) evtl. Rohstoffe gewinnen und diese nach Unten auf die Erde schicken. Mit diesem Gewicht, das nach unten geht könnte man gleichzeitig andere Dinge nach oben schicken. Klar wäre zuerst einmal eine Gigantische Anstrengung nötig aber später könnte es sich auszahlen.
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18.08.2008 10:25 Uhr von gadthrawn
 
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@el indi: Das Problem beim Weltraumlift ist nicht die Reißfestigkeit, sondern das Gewicht was aus einem komischen Grund, nennen wir den mal Schwerkraft, so in Richtung Erde bewegt werden möchte....
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18.08.2008 10:28 Uhr von Oberhenne1980
 
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@ proPhil: Es hat schon seinen Sinn, dass Leitplanken brechen.
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18.08.2008 10:31 Uhr von koelnerjunge
 
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mir kommt gerade der gedanke an origami
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18.08.2008 10:34 Uhr von proPhiL
 
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@oberhenne: nicht wirklich. Nenn mir einen guten Grund.
und damit ich nicht zurück auf die Straße und evtl. den Gegenverkehr geschleudert werde zählt nicht, dann müsste man die dinger erst gar nicht aufbauen!
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18.08.2008 10:50 Uhr von El Indifferente
 
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@gadthrawn: Meinst du jetzt damit, dass es Energie kostet etwas mit dem Lift hochzuschicken? Diese Energie könnte ja daurch aufgebracht werden, dass andere Dinge gleichzeitig runterschicken würde.

Wenn du meinst, dass der Lift auf die Erde stürzen würde, so löst die Erdrotation dieses Problem. Wie ein Seil mit einem Gewicht daran, das wir um unseren Körper kreisen lassen die Kreisbahn nicht verlässt so täte dies ein Weltraumlift auch nicht.
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18.08.2008 10:55 Uhr von proPhiL
 
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aber: Ein Lift, ein Seil oder sonst irgendwas was Zeug nach oben transportiert.. muss doch auch oben irgendwo festgemacht werden oder spinn ich :)
wenns ein stab sein soll, dann kann ich mir trotzdem nicht vorstellen, dass der nicht abknickt :)
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18.08.2008 11:16 Uhr von Oberhenne1980
 
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@proPhil: Naja, ein Sicherheitsaspekt der Leitplanke ist ja, dass sie durch ihre Elastizität Energie des Aufpralls ableiten soll. Wenn die nun um ein Vielfaches stabiler und starrer ist, wirkt diese Energie aufs Fahrzeug, welche die Insassen gefährdet.
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18.08.2008 11:40 Uhr von El Indifferente
 
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@proPHiL: "Ein Lift, ein Seil oder sonst irgendwas was Zeug nach oben transportiert.. muss doch auch oben irgendwo festgemacht werden oder spinn ich :)"

Nein, muss es nicht. Das erledigt die Erdrotation. Die Erde rotiert mit einer Geschwindigkeit von ca. 1.600 km/h. Jetzt verankere ein langes, langes Seil mit einem Gewicht am Ende auf einem festen Punkt auf der Erde. Die Drehgeschwindigkeit wird dafür sorgen, dass das Seil gespannt bleibt und nicht in sich zusammenfällt. So ähnlich wie bei einem Hammerwerfer, der um die eigene Achse rotiert und den "Hammer" um sich kreisen lässt.
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18.08.2008 12:01 Uhr von dubberle
 
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@proPhil: Kennst Du die Tibetanischen Gebetsmühlen? So, wie sich bei denen das Kettchen mit dem Gebetszettel straff spannt könnte sich so ein Seil durch die Erdrotation spannen und tragfähig werden (obwohl es oben nicht an einem Haken hängt, sondern viel schlimmer an einem Gewicht!).

Satelliten bleiben ja auch am Himmel.
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18.08.2008 12:34 Uhr von proPhiL
 
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titel hier eintragen: hmm.. nagut.. das mit dem Hammerwerfer leuchtet mir ein. solange man nichts zum Hammer führt was schwerer ist als der Hammer selbst.

ach und das mit der Leitplanke. Diese sollte schon elastisch sein, aber nicht reissen. Denn hinten dran wartet meist doch ein tiefer Abgrund, ein Berg oder der Gegenverkehr.
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18.08.2008 12:54 Uhr von Oberhenne1980
 
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@proPhil: Ich hab auch selten eine gerissene Leitplanke gesehen, wenn nicht gerade ein beladener 30-Tonner dagegen gerauscht ist.

Wird halt schwer eine gewisse Elastizität mit einem Nichtreissen zu vereinen. Sonst hast Du die ja am Ende so weich wie ein Gummiband und dann stehst Du auch im Gegenverkehr.
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18.08.2008 13:19 Uhr von dkr1965
 
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Träume: Ja ja ist schon ne feine Sache das mit dem seil in den Erdorbit da könnten ja fast alle Wissenschaftler Träume erfüllt werden.

Nur würde es niemals zu diesen Projekt kommen!!!!!!!!!!

Warum nicht????

Weil der Mensch nichts anderes im Kopf hat als! wie kann ich daraus eine WAFFE bauen.

Darum nicht!!!!!

Leute denkt doch mal nach von den 100% Erfindungen die, die Menschen gemacht haben sind ca 70% Waffen und dinge mit denen man nur Zerstören kann. Und die Restlichen 30%
Nun ja die Halten uns gerade so noch am Leben.

Der Mensch wird es niemals weiter als bis zum Mars schaffen wenn überhaupt bis dahin.

Und jetzt denkt mal nach!!! in der modernen zeit hat der Mensch Unglaublich hohe Geld summen für Waffen Locker übrig gehabt. Aber wenn es darum geht Gelder für Forschung und das voranschreiten zu beantragen dafür gibt es kein Geld

Was glaubt ihr was würden die Großen und mächtigen Regierungen eher bauen wen jede von ihnen 10 Billiarden Euro Bekommen würde Waffen oder eine Raumstation ????
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18.08.2008 13:57 Uhr von NoGo
 
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Anwendungsgebiete: Dieses Material ist wesentlich reisfester und elastischer als Kevlar (Das Zeug aus dem Schussichere Westen sind). Daraus liesen sich super Kugelsichere Westen und Schutzbekleidung für allerhand Anwendungen kreiren. Zudem löst es sich nicht wie Kevlar unter UV-Licht auf. Man denke auch an Papp-Kartons: Wenn man dieses Material entsprechend verarbeitet und eine gewisse Stabilität hineinbringt, könnte man evtl. sogar daran denken, Fahrzeugrahmen daraus zu fertigen. DAS wäre dann Ultra-Leichtbau auf die Spitze getrieben und wahrscheinlich billiger als GFK oder Karbon.
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18.08.2008 14:04 Uhr von CHR.BEST
 
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Zum Thema Lift: Also bislang würde jedes Material nach ein paar Kilometer unter seinem eigenen Gewicht reißen, lange bevor man überhaupt an die Grenze zum Weltraum käme (~ 100 km Höhe).
Die ISS schwebt 400 km hoch. Damit ein Gegengewicht an so einem Liftseil oder -band überhaupt eine Zugkraft ausüben kann, müßte es höher sein als der geosynchrone Orbit (~ 36.000 km).

Würde überhaupt jemals ein Material erfunden, das solchen Belastungen standhält, wäre es de facto nahezu unzerstörbar.
Trotzdem lohnt sich die Forschung weil die einzige derzeitige Alternative - Raketengeschosse mit 22 - 34-facher Schallgeschwindigkeit durch unsere Atmosphäre zu bohren - auch nicht optimal ist.

Eigentlich ist die Erde für Raumfahrt ein schlecht geeigneter Himmelskörper. Die dichte Atmosphäre bremst alles massiv ab, was den Planeten verlassen will. Glücklicherweise gilt das aber auch umgekehrt und bewirkt seit Urzeiten, daß uns meistens der Himmel eben nicht "auf den Kopf fällt".
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18.08.2008 14:22 Uhr von Shedao Shai
 
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lift: verjüngt man das lift"kabel" vom geosynchronen orbit aus zur erde hin kann das material auch eine geringere maximale belastbarkeit haben. so gesehen sollte sich die ganze sache schon realisieren lassen, aber naja es kommen ja noch andere probleme wie luftreibung etc. dazu. ich denke aber so ein lift wäre die einzige möglichkeit jemals eine auf den weltraum ausgerichtete industrie aufzubauen und der menschheit mehr zu ermöglichen als diese kleinen hüpfer von ihr weg.
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18.08.2008 15:46 Uhr von dkr1965
 
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neue Ära des Terrorismus: Und natürlich eine neue Ära des Terrorismus würde Beginnen
Waffen aus solchen Material woooow.
Traurig das die Spezies Mensch ( Politiker ) so unglaublich verdorben ist
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18.08.2008 15:58 Uhr von bizzinho
 
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Klaus Ch. Wein: hammerlol
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18.08.2008 16:24 Uhr von gadthrawn
 
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@el indefferente & dubberle: das erledigt die Erdrotation nicht. Wäre das so einfach, würde so vieles leicht nach oben fliegen. Weltraumlift gehört auf der Erde in den Bereich Science Fiction. (Übrigens: nein, Wiki ist eine denkbar schlechte Quelle für alles was mit Wissenschaft zu tun hat. Populäre Irrtümer werden da gerne verbreitet.).

Erst mal @dubberle auf einfach: Sateliten sind weit genug draussen und haben genug Geschwindigkeit um nicht runterzufallen.

dann indeferente
Selbst mit Nanoröhren kämmst du auf über 800 Tonnen für die 36000 Kilometer. Dann brauchst du ein großes Gegengewicht. Die Nanoröhrchen könnten evtl ihr eigenes Gewicht tragen, aber an neuralgischen Punkten hättest du ein großes Problem. Fang mal einfach an und denke, du würdest ein Objekt hoch genug bringen und dann auch noch auf die richtige Geschwindigkeit in richtiger Richtung bringen, dass ein Seil gestrafft werden würde (ansonsten kannst du mal das Hammerbeispiel nehmen und das Seil mehrmals um den Hammerwerfer drehen...). Wieviel Kraft wirkt durch das Starffen auf das Kabel im schwerelosen Zustand aus? Welchen Planet könnte man damit treffen wenn es reißt? wieviel Verwüstung richtes das Teil an, wenn es runterkommt? Aber jetzt hättest du erstmal ne Kugel mit einem Seil und Gegengewicht, welches klein genug ist, die Kugeln nicht zu bewegen, aber groß genug um in einem leichten Bogen bewegt zu werden. (nur: das Ding muß nicht nur sich, sondern auch das Gegengewicht halten. Das tut beim Hammerwerfen schon weh, wenn die Kette reißt). Das ganze muss dann auch noch Luftreibung usw aushalten (Stürme, Unterschiedliche Windrichtungen über die ganze Länge,...), Strahlen standhalten, nicht wie die meisten Nanoröhren durch UV-Licht zersetzen, regelmäßig austauschbar und wartbar sein (Der Lift will ja hochbewegt werden. Stell dir das mit verdreckten Seil vor.)

Allein der Energieaufwand, die 800 Tonnen hochzubewegen ist höher wie die Nutzlast immer wieder hochzubringen, die befördert werden soll.

Zum Vergleich: eine Fähre nimmt max 3 Tonnen mit, die meisten Raketen um 1,2 Tonnen ein Galileo Satelit wiegt um 600 kg.

Also bräuchtest du allein zum Hochbringen des Kabels etwa 260 Flüge.

Dann müßtest du das Seil nochmal einige zehntausen Kilometer verlängern und das Gegengewicht anbringen. (36.000 wäre die Transportstrecke, aber dann würde es wieder haltlos zusammenfallen).

Und all dies nur um bei jedem Aufsteig etwa 25 kg Nutzlast hochzubringen, was bei einem flotten Antreib etwa 2 Wochen dauert (mehr gefährdet wieder die Stabilität des Seils, die NASA Crawler die gerade mal 50 Meter mit der Last schaffen sind 25 kg schwer). Du kannst mal rechnen, wann die Last des Seils allein hochtransportiert werden würde (um einfach einen Punkt 0 zu defninieren im Gegenzug zu dem Transport, der vorher schon durch Raketen stattgefunden hat)

Mit den Materialien hättest du schon locker eine große Mondstation gebaut, welche zumindest versuchen könnte Materialen zu gewinnen.

Aber gehen wir mal etwas weiter. Wir hätten ein Riesenseil, ein Gegengewicht. Kosten/Nutzen ist egal, wir gehen ja von einer unendlichen Haltbarkeit des Seils aus ( ;-) ).

Was bräuchten wir noch? Das Seil müßte bewegt werden. Selbst die ISS weicht momentan schon Schrott in der Umalufbahn aus, mit dem fixen Seil wird es etwas schwieriger. Also nen dicken "Hammerwerfer" auf die Erde gepackt, der sich synchron mit dem 36000 +x enfternten Gegengewicht bewegt. Das klingt nach nem Plan mit Brusthaar. ;-)
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18.08.2008 17:22 Uhr von Simon_
 
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@Oberhenne1980: "Wird halt schwer eine gewisse Elastizität mit einem Nichtreissen zu vereinen. Sonst hast Du die ja am Ende so weich wie ein Gummiband und dann stehst Du auch im Gegenverkehr."

Flipper in groß, geil!
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19.08.2008 01:32 Uhr von Borgir
 
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dieser: weltraumlift ist doch schon ewig in planung....aber eine zugegeben genial einfache idee

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