So viel kostet das teuerste Material der Welt—und das ist nur der Grammpreis

In Oxford haben gerade 200 Mikrogramm eines neuen High-Tech-Materials für 30.318 Euro den Besitzer gewechselt—das entspricht einem Grammpreis von schlappen 150 Millionen und macht das Material mit dem Namen N@C60 zum bisher teuersten Stoff der Welt.

Das von Designer Carbon Materials, einem Start-up-Ableger der Universität Oxford, entwickelte Material besteht aus endohedralen Komplexen. Das sind sogennante Fullerene, sphärische Moleküle mit hoher Symmetrie, in deren Hohlräume ein Atom oder ein Cluster eingesetzt wurde. Das Fullerenmolekül C60 wird aufgrund seiner Struktur auch als Fußballmolekül oder zu Ehren des Architekten Richard Buckminster Fuller auch Buckminster-Fulleren oder Buckeyball bezeichnet. N@C60 lässt sich vergleichen mit einem kugelförmigen Käfig aus 60 Kohlenstoffatomen mit einem Stickstoffatom als Kern.

Käufer des fantastischen Stoffes ist eine Vereinigung britischer und amerikanischer Forscher, die sich von dem Material einen Durchbruch für ihre Produktion von Atomuhren erhoffen. „Stell dir eine miniaturisierte Atomuhr vor, die du überall in deinem Smartphone hin mitnehmen kannst", berichtete Kyriakos Porfyrakis, Gründer von Designer Carbon Materials, der bereits seit 2001 an der Entwicklung des Materials arbeitet, gegenüber The Telegraph. „Das ist die nächste Revolution für Mobiltelefone." Dennoch wird es wohl noch ein paar Jahre dauern, bis das Forschungsprojekt soweit ist, dass die ersten Atomuhren in Smartphones eingebaut werden können.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für die mikroskopischen endohedralen Komplexe sind selbstfahrende Autos, die mit einem auf Fullerenen basierten GPS-System viel exakter kontrolliert werden können. So könnte die Genauigkeit mittels einer Mini-Atomuhr aus einem Meterbereich auf einen Millimeterbereich verfeinert werden.

Momentan haben Atomuhren noch die Größe von Wandschränken. Eine Verkleinerung, nach der sie sich sogar im Bereich von Gadgets und Wearables einsetzen lassen, wäre in der Tat eine revolutionäre Entwicklung.

Für die Grundlagenforschung an der Atomuhr oder auch primären Uhr, die als genaueste Zeitmesser der Welt gelten, bekam der Physiker Isidor Isaac Rabi im Jahr 1944 einen Nobelpreis. Im Gegensatz zu konventionellen Uhren, haben primäre Uhren keine fortschreitende Abweichung zur tatsächlichen Uhrzeit von circa einer Sekunde pro Tag. Taktgeber für ihr Zählwerk sind Cäsium-Atome, die auf ein Magnetfeld treffen und dort nach ihrem Zustand separiert werden.

Im Moment können die Materialforscher von Designer Carbon Materials bis zu einem halben Gramm ihres hochwertigenMaterials pro Tag produzieren, wobei es sich dabei um günstigere Ergebnisse mit geringerer Reinheit handelt. In der günstigeren Variante umschließen die Komplexe nicht alle ein Stickstoffatom, sondern sind zum Teil leere Molekülkäfige. „Daraus können wir 50 Milligramm mit höherer Reinheit herstellen", erklärte Porfyrakis gegenüber Ars Technica. „Das dauert allerdings Wochen." Die Forscher wollen nun Methoden entwickeln, mit denen sich das Material effizienter und kostengünstiger in Grammbereichen herstellen lässt. „Wir hoffen, das in den nächsten drei Jahren zu schaffen."

Da das britische Unternehmen jedoch das erste und einzige ist, das N@C60 kommerziell herstellt, dürfte die Nachfrage bis auf weiteres höher bleiben als das verfügbare Angebot. „Nach dem ersten Verkauf, werden wir noch mehr Anfragen von überall auf der Welt bekommen", gibt sich Porfyrakis optimistisch.