Forscher bauen die kleinste Glühlampe der Welt

Im Vakuum sendet einzelnes Nanoröhrchen aus Kohlenstoff Licht aus

Los Angeles (USA) - Mit bloßem Auge lässt sich die wohl kleinste Glühlampe der Welt nicht erkennen. Erst wenn Strom durch das einzelne mehrwandige Nanoröhrchen fließt, erscheint ein winziger Lichtpunkt. Gebaut wurde diese filigrane Lichtquelle von Physikern der University of California in Los Angeles, die darüber in einer der kommenden Ausgaben der Zeitschrift "Physical Review Letters" berichten.

"Es ist bemerkenswert, wie exakt die thermodynamischen Gleichungen und das Plancksche Strahlungsgesetz die Lichtintensität beschreiben", erklären Yuwei Fan und seine Kollegen vom California NanoSystems Institute der Universität. Die winzigen Ausmaße ihrer Lichtquelle spielen dabei eine wichtige Rolle. So hat das etwa anderthalb Mikrometer lange Nanoröhrchen lediglich einen Durchmesser von 13 Millionstel Millimetern. In einer Vakuumkammer kontaktierten sie es mit winzigen Elektroden aus Gold und Palladium. Fließt ein elektrischer Strom, heizt sich das Röhrchen auf, beginnt zu glühen und sendet Millionen von Lichtteilchen pro Sekunde im sichtbaren Spektralbereich aus.

Ganz neu ist die Idee nicht, Nanoröhrchen als Lichtquelle zu nutzen. Doch lieferten die nanoskopischen Röhren in Feldemissionsdisplays bisher nur Elektronen, die auf einen Leuchtstoff treffen und diesen zur Produktion von Lichtteilchen anregen. Mit der nun geglückten direkten Erzeugung von Lichtteilchen wollen die Wissenschaftler jedoch die Glühlampe nicht neu erfinden. Dafür ist die Effizienz der leuchtenden Nanoröhren viel zu gering. Doch zur Überprüfung grundlegender Gesetze der Physik sind sie sehr gut geeignet. Denn die Ausmaße der Röhrchen rangieren in einer Größenordnung, in der sowohl Quantentheorien als auch Gesetze der klassischen, makroskopischen Physik gelten sollten. So können die leuchtenden Nanoröhrchen den Übergang von der Quantenphysik zur Thermodynamik erklären helfen.