Hallo Daniela,
ich suche für eine Sci-Fi-Geschichte eine Liste stromleitender
Materialien, die nicht Metalle sind. Ich kenne mich mit Physik
nicht aus, möchte aber keinen Unsinn schreiben.
Wenn es sich um reine Elemente handeln soll, ist die Auswahl sehr begrenzt. Die allermeisten Elemente sind metallisch. Von den übrigen sind viele gasförmig bei Zimmertemperatur. Ausnahme ist Graphit (=Kohlenstoff), der auch ein recht guter Leiter ist. Ansonsten bleiben nur die Halbleiter/Halbmetalle Bor, Silizium, Arsen, Tellur und Astat. Während Metalle bei zunehmender Temperatur an Leitfähigkeit verlieren, steigt diese bei Halbleitern zunächst, um bei noch höheren Temperaturen wieder abzufallen.
Dann gibt es eine Vielzahl von chemischen Verbindungen, die elektrisch leitfähig sind. Wobei wir es aber mit einer Leitfähigkeit weit unter der von klassischen Leitermetallen zu tun haben. Das gilt aber auch für die Halbleiter.
Ganz wichtig aber: eine wirklich gute elektrische Leitfähigkeit hat man auch bei vielen Flüssigkeiten, vor allem, wenn genügend Ionen (Salze) in Lösung gegangen sind. Probier mal den Unterschied in der Leitfähigkeit zwischen sehr reinem destiliertem Wasser und 1%-tigem Salzwasser.
Spannend sind auch die keramischen Hochtemperatur-Supraleiter, die bei moderaten Temperaturen (-96°C) eine sehr hohe Leitfähigkeit besitzen (de facto fast unendlich). Auch wenn wir sie bisher nicht kennen, so ist es doch denkbar, dass es keramische Verbindungen gibt, die auch bei noch viel höheren Temperaturen supraleitend sind, und damit besser leitend als jedes bekannte Metall. Aber: jeder Supraleiter hat eine sogenannte „Sprungtemperatur“, oberhalb der er sofort und plötzlich seine Eigenschaften verliert und zu einem Isolator wird. Wie hoch man diese Temperatur prinzipiell mit neuen Materialien treiben kann, weiß man noch nicht.
Größte Einschränkung bei allen mir bekannten (festen) nichtmetallischen Leitern: die geringe Duktilität (bevor man es biegen kann, bricht es). Wobei es wahrscheinlich möglich wäre, mit ein wenig Aufwand die mechanischen Eigenschaften einzustellen: Verbundwerkstoffe, leitendes Material eingebettet in nichtleitendes Material, welches die gewünschten mechanischen Eigenschaften hat.
Einen großen Unterschied gibt es noch zwischen metallischen und nichtmetallischen Leitern: bei Metallen geht in gewissen Grenzen die elektrische und die Wärmeleitfähigkeit zusammen. Gute elektrische Leiter sind also auch gute Wärmeleiter. Dies trifft bei Nichtmetallen nicht mehr zu.
Auf dem Planeten, den ich beschreibe, kann Strom, wie wir ihn
kennen, durch besondere, hier nicht in der Kürze zu
erläuternde Umstände, nicht durch metallische Leitungen/Drähte
fließen. Falls ich trotzdem auf Strom und die damit verbundene
Technik nicht verzichten möchte, was bliebe übrig? Auf welche
Materialien könnten meine Charaktere zurückgreifen, um aus
ihnen Stromleitungen für zB Windenergie oder Sonnenenergie zu
bauen? Alles nur theoretisch, ist ja ein Roman und noch dazu
in der Zukunft angesiedelt.
Hört sich interessant an. Sagst Du mir, wo die fertige Geschichte zu lesen sein wird?
Beste Grüße aus Düsseldorf,
Joachim
Mit einfachen Mittel gib es keine Chance, sie müssten vorhandene Module nutzen.