Wundermaterial Graphene

Forscher der Columbia University haben die Elastizitätseigenschaften von Graphenen vermessen. Die nur atomar dünne Graphene-Schicht erwies sich dabei als extrem rissfest.

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Von
  • Andreas Stiller

Der deutsche Physiker Klaus von Klitzing hat schon vor einiger Zeit auf das enorme Potential der im Jahre 2004 entdeckten Graphene hingewiesen. In der aktuellen Ausgabe von Science berichten nun Forscher der Columbia University über neue Erkenntnisse dieser atomar dünnen Membrane. So ist ihre Rissfestigkeit weit höher als bei allen bislang bekannten Materialien. Die Forscher spannten dazu eine Graphene-Membran auf eine Siliziumschicht, die mit winzigen Löchern von 1 bis 1,5 µm Durchmesser versehen war, und drückten mit einer nur 20 nm großen Diamantspitze eines Atom-Kraft-Mikroskops auf die Membran. Damit konnten sie die Elastizitätseigenschaften der Graphene bis hin zum Einreißen genau vermessen.

Wissenschafter der Berkeley-Universität und des Lawrence Berkeley National Labs konnten zudem, wie Nature aktuell berichtet, einzelne adsorbierte Atome, etwa Wasserstoff, auf der Graphene-Membran mit konventioneller Transmission Electron Microscopy (TEM) detektieren und ihr Verhalten in Echtzeit studieren.

Graphene haben viele interessante Eigenschaften, unter anderem besitzen sie eine sehr hohe Leitfähigkeit, und viele glauben, dass sie vielleicht mal Silizium als Basis der Halbleiterherstellung werden ablösen können. Derzeit ist die Herstellung aus Graphit aber noch sehr komplizert und enorm teuer. (as)