Der Außerirdische ist auch nur ein Mensch
fängt es auch schon an zu brennen.
Dann haben wir die Leiter. Das sind die Metalle. Da gibt es sehr, sehr viele Ladungsträger, die beweglich sind - Kupferdraht zum Beispiel, der leitet den Strom wie verrückt. Und dann gibt es dazwischen eben die sogenannten Halbleiter. Das sind Festkörper, die können leiten, können es aber auch bleiben lassen.
Wie kommt das?Woran liegt das? Nun, die Halbleitereigenschaften in Stoffen wie Silizium und Germanium, kann man sich gut merken, gehen auf ihre chemischen Bindungen und ihren atomaren Aufbau zurück. Germanium
und Silizium haben ganz ähnliche Eigenschaften wie Kohlenstoff. Nur: Silizium macht Kettenmoleküle nur bei sehr niedrigen Temperaturen - also nicht wie Kohlenstoff, der macht die ja überall. Da ist es etwas eigen, das Silizium.Weshalb es aber auch die Nase vorn hat bei der modernen Technik.
Silizium und Germanium sind nämlich Stoffe, die in den Transistoren in der Digitalelektronik verwendet werden, weil man sie, bedingt durch ihre kristalline Struktur, dazu bringen kann, mal zu leiten und mal nicht. Und das ist besonders wichtig, wenn es um Technologien geht, bei denen die Schaltvorgänge sehr schnell sind. Früher hatte man ja diese schönen Gasröhren; das war sozusagen analoge Schalttechnik. Da musste das Gas erst erwärmt werden, dann konnte man langsam den Strom hochfahren und schon hatte man einen ganz weichen Übergang. Heutzutage haben wir digitale Schalttechnik. Digital heißt eins, null, an, aus. Und für diese schnellen Schaltungen braucht man Halbleiter. Noch haben wir genug davon. Es könnte aber eines schönen Tages sein, dass wir viel zu viel davon verbraucht haben. Dann müssen wir uns etwas Neues überlegen und Silicon Valley braucht dringend einen neuen Namen. Übrigens wird das Englische silicon = Silizium hierzulande fälschlicherweise gerne mit »Silikon« übersetzt. Bei Star Trek und den Simpsons hat das - ganz unabhängig von Pamela Anderson - zu der Frage geführt: »Besteht diese Lebensform aus Kohlenstoff
oder aus Silikon?« Aber das ist jetzt purer Kohlenstoffchauvinismus.
Die Bindungsfähigkeit der Bleistifte
Kohlenstoffkreislauf
Der Kohlenstoffkreislauf ist einer von mehreren großen Kreisläufen zwischen Himmel und Erde, also zwischen der Atmosphäre, der Erdoberfläche und den Meeren. Es gibt eine Art des Austauschs, die Sie alle kennen: die Sache mit dem Wasser. Wasser wird erwärmt, verdampft und steigt auf, kondensiert, fällt wieder als Regen runter, wird im Gestein irgendwo deponiert, fließt ins Meer zurück, verdampft wieder und so weiter und so fort. Bei Wasser ist das ja noch ganz einfach, auch wenn hier bereits Kohlenstoff beteiligt ist. Nämlich über das Kohlendioxyd, das durch den Regen aus der Atmosphäre ausgewaschen wird und dann teilweise unten im Gestein aufbewahrt werden kann, manchmal dort bleibt, manchmal aber auch wieder mit ins Wasser geschleppt werden kann.
Der Kohlenstoff nimmt aber nicht nur an diesem Kreislauf teil. Das wäre ja auch langweilig. Nein, er muss seine Nase einfach in jeden Kreislauf hineinstecken. Auch in Ihren.Also den körpereigenen jetzt. Kohlenstoffverbindungen
bilden nämlich die Grundlage allen irdischen Lebens.
Wussten Sie, dass Ihr Körper genügend Kohlenstoff enthält, um 9000 Bleistifte zu verminen? Da kann jeder Schreibwarenladen einpacken, das reicht bis an Ihr Lebensende. Und der Satz »Morgenstund hat Blei im A…« bekommt eine völlig neue Gültigkeit. Mit 9000 Bleistiften im Hintern kommt man ziemlich schlecht aus den Federn.
Dem Kohlenstoff ist das schnuppe, der kennt sich aus mit schweren Brocken, allein schon deshalb, weil er auch am großen Gesteinskreislauf teilnimmt, nämlich da, wo die Platten untereinander ins Erdinnere absinken. Dabei wird Kohlenstoff mit ins Erdinnere abtransportiert. Kohlenstoff ist übrigens auch am großen Stickstoffkreislauf beteiligt. Kohlenstoff ist überhaupt das Element, das am allerallerintensivsten in allen Kreisläufen mitmischt.
Das hat einfach damit zu tun, dass Kohlenstoff so wahnsinnig bindungsfähig ist. Es gibt nichts Bindungsfähigeres im ganzen Universum als Kohlenstoff. Kohlenstoff macht Verbindungen mit sich selbst und mit allen anderen auch, mal in Kettenform, mal in Ringform oder als Doppel- und Dreifachverbindung, und deswegen ist die organische Chemie, die Kohlenstoffchemie, die variantenreichste im gesamten Universum. Sieht man ja schon an uns und unserer Bindungsfähigkeit.
Balz der
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