Tarnkappen aus 2D-Netzen
Forscher aus Dresden und Halle synthetisieren hochreine „Maxene“
Dresden/Halle, 15. Februar 2026. Um Flugzeuge, U-Boote und andere Militärgeräte mit Tarnkappen zu überziehen, liebäugeln manche Ingenieure mit 2D-Materalien aus der erst vor kurzem entdeckten Gruppe der „Mxene“. Forscher aus Dresden und Halle haben nun einen Weg gefunden, um diese superflachen Netze in höchster Reinheitsstufe herzustellen. Weil sie dadurch besonders gut Strom leiten können, kommen sie nicht nur für Tarnungen in Frage, sondern auch für neue Hochleistungs-Elektronik. Das geht aus einer gemeinsamen Mitteilung der TU Dresden, des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik Halle und des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hervor, die an den Experimenten beteiligt waren.
Ähnlich wie Graphen – aber mit Metall
Hintergrund: Ähnlich wie im „Graphen“ sind MXene flachen Molekülen, die nur aus einer Atomlage bestehen – allerdings eben nicht aus Kohlenstoff wie Graphen, sondern aus Metallen und Kohlenstoff oder Stickstoff, ergänzt um Halogen-Abschlussatome. Entdeckt wurde die Stoffklasse 2011 von Wissenschaftlern der Drexel-Uni in den USA. Die Forscher nannten sie in Anlehnung an das bereits bekannte „Graphen“ eben „Maxene“ beziehungsweise „MXene“. Diese 2D-Moleküle transportieren Elektronen sehr gut, sind also sehr gute Leiter. Zudem können sie – je nach konkreter Zusammensetzung – auch Licht, Radarwellen und andere Strahlen verschlucken, daher eignen sie sich eben auch für Tarnschichten.
Ätz-Synthese erzeugte nebenher viele „Schlaglöcher“ für Elektronen
Bisher wurden die neuen Maxene meist durch chemische Ätzverfahren synthetisiert. Diese Methode führe aber zu gemischten und zufällig verteilten Oberflächenabschlüssen mit Elementen wie Sauerstoff, Fluor oder Chlor, erklärt Dr. Dongqi Li von der TU Dresden. „Diese atomare Unordnung schränkt die Leistungsfähigkeit ein, da sie Elektronen einfängt und streut, ähnlich wie Schlaglöcher den Verkehr auf einer Autobahn verlangsamen.“
Neues Verfahren kombiniert feste, flüssige und gasförmige Materialien
Daher haben die Dresdner und Hallenser einen anderen Syntheseweg gewählt: Sie kombinieren feste Ausgangsmaterialien mit geschmolzenen Salzen und Jod-Dampf, also gasförmige, flüssige (liquide) und feste (solide) Stoffe zu einem GLS-Prozess. Dadurch können sie laut eigenen Angaben genau steuern, wo sich an ihren Titan-Kohlenstoff-Netzen Chlor-Atome als Abschluss anheften. „Die MXene-Variante, bei der ausschließlich Chloratome die Oberfläche bedecken, zeigte eine 160-fache Steigerung der makroskopischen Leitfähigkeit und eine 13-fache Verbesserung der Terahertz-Leitfähigkeit im Vergleich zum gleichen Material, das mit herkömmlichen Methoden hergestellt wurde“, berichtet Li.
Neben Tarnkappen auch als Energiespeicher und für Elektronik denkbar
Das Forscherkollektiv ist überzeugt, dass sie auf diesem Wege auch andere MXene mit anderen Eigenschaften maßschneidern können – zum Beispiel für radarabsorbierende Beschichtungen, elektromagnetische Abschirmungen, für neue Elektronikbaugruppen, Katalysatoren in der Chemieindustrie, Energiespeicher und photonische Geräte.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: TUD, HZDR, MPI-MSP, Wikipedia
Wissenschaftliche Publikation:
„Triphasic synthesis of MXenes with uniform and controlled halogen terminations“ von D. Li, W. Zheng, M. Ghorbani-Asl, J. Scheiter, K. Sobczak, S. Kretschmer, J. Polčák, P. H. Jadhao, P. P. Michałowski, R. Yu, J. Zhang, J. Liu, J. Du, Q. Guo, E. Zschech, T. Šikola, M. Bonn, N. Pérez, K. Nielsch, A. V. Krasheninnikov, H. I. Wang, M. Yu und X. Feng, in: „Nature Synthesis“, 2026. (DOI: 10.1038/s44160-025-00970-w), Fundstelle im Netz hier
Ihre Unterstützung für Oiger.de!
Ohne hinreichende Finanzierung ist unabhängiger Journalismus nach professionellen Maßstäben nicht dauerhaft möglich. Bitte unterstützen Sie daher unsere Arbeit! Wenn Sie helfen wollen, Oiger.de aufrecht zu erhalten, senden Sie Ihren Beitrag mit dem Betreff „freiwilliges Honorar“ via Paypal an:
Vielen Dank!
