Unmögliches Material entdeckt

Upsalit ist ein neuartiger chemischer Stoff, dessen physikalische Eigenschaften bislang einzigartig sind.

Ein Material, das es eigentlich gar nicht geben dürfte, entdeckten Forscher am Ångström-Labor der Universität Uppsala. Es handelt sich um eine völlig neue Art von Magnesiumkarbonat mit dem Kürzel MgCO3, dessen Herstellung Chemiker bisher für unmöglich hielten. Seit 100 Jahren waren alle Versuche in dieser Richtung gescheitert. Die Wissenschaftler tauften ihre Substanz "Upsalit". Sie ist außerordentlich porös: Ihre Oberfläche beträgt 800 Quadratmeter pro Gramm. Dank winzig kleiner Poren von weniger als zehn Nanometern Durchmesser kann Upsalit ungewöhnlich große Flüssigkeitsmengen aufnehmen.

Daher könnte es vor allem als Trocknungsmittel eingesetzt werden. Wie die Forscher berichten, absorbiert es selbst bei geringer Luftfeuchte mehr Wasser als alle bisher verwendeten derartigen Substanzen wie die Zeolite. Um das Wasser wieder aus den Poren zu entfernen und das Material wiederverwenden zu können, reicht warme Luft.

Upsalit eignet sich somit dazu, Räume in der Elektronikindustrie trocken zu halten. Zudem kann es Öl und Chemikalien nach Unfällen aufnehmen und sogar Gerüche binden.

Die Nano-Poren der völlig ungiftigen Substanz ließen sich auch mit Medikamentenwirkstoffen tränken, die im Körper nur langsam und über lange Zeiträume wieder freigesetzt würden.

Erstaunlich ist aber nicht nur das Material selbst – sondern auch seine Entdeckungsgeschichte. Denn herstellen lässt es sich in einem verhältnismäßig einfachen Niedertemperaturverfahren. Aber erst die Vergesslichkeit der Chemiker um den Gruppenleiter Johan Gómez de la Torre führte die Forscher auf die Fährte.

Eigentlich hatten die Wissenschaftler nach neuen Kalziumkarbonatverbindungen gesucht, um sie als Nanopartikel für Sonnencremes und Arzneimittel maßzuschneidern. Eine ihrer Überlegungen war, das Kalzium durch das chemisch ähnliche Magnesium zu ersetzen, weil sie sich dadurch chemisch stabilere Partikel erhofften. Um ihre Idee zu testen, mischten sie ein entsprechendes Experiment zusammen. Das aber geriet in Vergessenheit, als sie ins Wochenende entschwanden.

"Als wir am Montag zurückkamen und ins Reaktionsgefäß schauten, sahen wir ein zähes, gelb-weißes Gel anstelle einer Flüssigkeit mit ausgefällten Pulverkörnern", erzählt Gómez de la Torre. "Es musste also eine unbekannte Reaktion passiert sein."

Die Forscher trockneten das Gel im Ofen, um es näher zu untersuchen. Aber die Trocknung dauerte unerwartet lange. Des Rätsels Lösung: Die winzig kleinen Poren im Material hielten die Flüssigkeit zurück.

Ein weiterer Zufall half, den Reaktionsmechanismus aufzuklären. Nur weil einer der Wissenschaftler Russisch konnte, entdeckten sie einige entscheidende chemische Hinweise in einer alten russischen Doktorarbeit.

Nachdem Hunderte von Anfragen aus aller Welt nach Upsalit-Proben eintrafen, vermarkten die Forscher ihre Entdeckung jetzt im eigenen Unternehmen "Disruptive Materials", einer Ausgründung der Universität Uppsala. (bsc)