Bei einer Explosion in ihrem Labor haben Forscher der Technischen Universität München einen Sprengstoff entdekct, der der um ein Vielfaches stärker ist als herkömmliches TNT (Trinitrotuluol). Winzige Teilchen aus porösem, schwammförmigen Silizium reagierten wegen eines Lecks im Experiment mit dem Sauerstoff der Luft so heftig, dass der gesamte Versuchsaufbau zerstört wurde, berichtet der New Scientist.
Das könnte die explosivste Chemikalie sein, die bisher entdeckt wurde, erklärt Laborleiter Dmitri Kovalev . Eigentlich hatten die Münchner Forscher in ihrer Arbeit auf die rein optisch-physikalischen Eigenschaften des Materials, das ultraviolette Strahlung aussenden kann, erforschen wollen.
Nach dem ersten Schreck über diese Reaktion fanden sie nun auch die Erklärung für die Explosion. “Herkömmliche Sprengstoffe bauen auf Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff auf. Doch Silizium hat eine viel größere Bindungsenergie”, so Kovalez. In ihrem Experiment werden die kleinen Silizium-Partikel mit einer Schutzschicht aus einer Atomlage Wasserstoff umgeben. Dringt bei den tiefen Temperaturen, bei denen die Forscher experimentieren, flüssiger Sauerstoff durch eine Lücke in dieser Schutzschicht ein, setzt eine heftige Kettenreaktion ein.
Da das poröse Silizium wie ein Schwamm aufgebaut ist, verfügt es über eine extrem große Oberfläche, an der die Reaktion stattfinden kann. Beeindruckt waren die Forscher über die Schnelligkeit der Explosion. “Die Reaktion dauert maximal eine Mikrosekunde, vielleicht auch nur einige hundert Nanosekunden”, so Kovalev. Da die Explosion nur unter bestimmten Randbedingungen abläuft, kann poröses Silizium normalerweise mit großer Sicherheit behandelt werden. Diese Eigenschaft macht die Substanz interessant für technische Anwendungen in Air-Bags oder gar als Treibstoff.
Ein Video der Explosion sehen sie hier.
Peter Prenzel
