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22.04.2014 pte

Graphen erstmals mit Küchenmixer hergestellt

Forscher des Trinity College Dublin behaupten, dass das "Wundermaterial" Graphen einfach in einer herkömmlichen Küche herzustellen ist.

Graphen aus dem Mixer.

Graphen aus dem Mixer.

© crann.tcd.ie

Bis jetzt galt es als sehr schwer, Graphen in industriellen Größenordnungen zu erzeugen. Die bekannten Verfahren ermöglichten entweder eine hohe Qualität und geringe Mengen oder große Mengen mit Fehlern.

Dem Team um Jonathan Coleman ist es jetzt gelungen, Graphenfolien mit einem Mixer herzustellen. Die Wissenschaftler platzierten pulverförmiges Graphit in einem Behälter mit einer Lösung zur Aufblätterung und stellen den Mixer dann auf hohe Geschwindigkeit. Das Ergebnis sind winzige Graphenschichten, die rund einen Nanometer dick und 100 Nanometer lang sind, und in einer Flüssigkeit schweben.

Die Energie der rotierenden Messer zerteilte das Graphit in Graphenschichten auf, ohne ihre zweidimensionale Struktur zu zerstören. Laut Coleman ist es gelungen, ein neues Verfahren zur Herstellung von Graphen zu entwickeln. "Dieses Verfahren ermöglicht große Mengen ohne Fehler", so der Experte. Das Team nutze zuerst Industriegeräte. Das Experiment war aber mit einem handelsüblichen Küchenmixer erfolgreich.

Die so entstandene Flüssigkeit kann wie Farbe auf Oberflächen aufgebracht oder mit Plastik vermischt werden, um verstärkte Verbundwerkstoffe herzustellen. "Im Labor haben wir einige Gramm hergestellt. In einem größeren Maßstab ist die Herstellung von Tonnen kein Problem", betont Coleman. Laut dem Fachmann hat Thomas Swan and Company Limited thomas-swan.co.uk , das Unternehmen, das die Studie finanziert hat, bereits um ein Patent für das neue Verfahren angesucht.

Graphen gilt als das dünnste Material der Welt , transparent aber stärker als Stahl. Ein leitendes "Supermaterial" aus Karbon und nur so dick wie ein Atom. Da es eine sehr große Nachfrage danach gibt, könnte der Stoff als Halbleiter in den nächsten Computergenerationen, bei Touchscreens, Batterien und Solarzellen zum Einsatz kommen, berichtet Phys.org.

Graphen ist seit 1947 theoretisch bekannt. Jahrzehntelang gingen Physiker jedoch davon aus, dass es unmöglich sein würde, es zu isolieren, da derartig dünne Schichten zur Instabilität neigten. Dieses Problem wurde 2004 von Wissenschaftlern gelöst. Sie nutzten ganz normales Klebeband, um eine Schicht von einem Stück Graphit zu lösen. Dieser Vorgang wurde so lange wiederholt, bis eine Graphenschicht übrig blieb. (pte)

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