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Graphene! Die Zukunft: Dauer-Akkus, hyperschnelle Mobile-PCs, Super-Solarzellen
© Jannik Meyer, Marx-Planck-Institut
Bleistift und Tesafilm sind Hightechinstrumente in der Nano-Technologie.
Denn schon mit solchen einfachen Mitteln wie lassen sich Nanostrukturen erzeugen: Graphene. 2-dimensionale Kohlenstoff-Kristalle mit einer "Dicke" von 1 Atomschicht. Auf eine Bleistiftmine geklebt lässt sich beim Abziehen eines Tesastreifens mit Chance bereits eine Atomschicht Kohlenstoff ablösen.
Aber was macht man nun mit solch einer Schicht Kohlenstoff-Atome? Man baut schnellere Chips, bessere Notebook-Akkus und vielleicht effizientere Solarzellen, Kleidung oder sogar Medikamente. Dazu tagt im November das "International Symposium on Graphene Devices" in Japan...
Graphene gehören zu einer komplett neue Materialklasse mit neuen, teils auch noch unbekannten elektronischen, optischen and mechanischen Eigenschaften. All das wird vom 17. bis 19. November 2008 in Japan diskutiert - beim "International Symposium on Graphene Devices: Technology, Physics, and Modeling (ISGD 2008)" an der University of Aizu in Aizu-Wakamatsu, Fukushima Japan:
www.otsuji.riec.tohoku.ac.jp/CREST/ISGD
Nutzungsbereiche und Prognosen
variieren von schneller ladenden und länger speichernden Akkus, Sensoren zum Aufspüren gefährlicher Moleküle, Membranen für biomolekulare Sensoren bis hin zu hochleitenden Kunststoffen oder Halbleiterschaltkreisen, die wesentlich effizientere Computer-Chips ermöglichen als die herkömmlichen siliziumbasierten Chips.
In einem ultimativen Nano-Transistor (sogen. Ballistischer Transistor) auf Graphen-Basis wäre der Elektronenfluss nahezu ungebremst. Schaltkreise und Computer mit heute (2008) unvorstellbar schnellen Reaktionszeiten wären die Folge. Auch hieran wird bereits intensiv geforscht.
Graphene wurden erst 2004 entdeckt.
Das Entdecker-Team - geleitet von Professor Andre Geim, Mesoscopic Physics Group, University of Manchester - forscht nun nach weiteren Möglichkeiten der Umsetzung und Generierung.
Kostya Novoselov, Royal Society Research Fellow, Mitglied der Mesoscopic Physics Group, und aus dem Graphene-Entdeckerteam, veröffentlichte gemeinsam mit Professor Geim einen Artikel zum Status quo in Nature Materials ("The rise of graphene").
Andre Geim zu bald verfügbaren sehr gut leitenden Kunststoffen: "The most immediate application for graphene is probably its use in composite materials. It would allow conductive plastics at less than one volume percent filling, which in combination with low production costs makes graphene-based composite materials attractive for a variety of uses."
Zur Verwendung von Graphen-Pulver in Akkus und Batterien (diese sind bereits einer der Hauptmärkte für Graphit): "An ultimately large surface-to-volume ratio and high conductivity provided by graphene powder can lead to improvements in the efficiency of batteries, taking over from the carbon nanofibers used in modern batteries. Carbon nanotubes have also been considered for this application but graphene powder has an important advantage of being cheap to produce."
Auch wenn die superschnellen Notebooks und andere Rechner noch ein paar Jahre auf sich warten lassen - schon bald ist mit Graphen-basierten Akkus und Sensoren zu rechnen.
Und selbst die Erzeugung von Strom aus Tageslicht wird möglicherweise effizienter, wenn Graphene ihre Auswirkungen auf die derzeitige Solarzellentechnologie auf Siliziumbasies haben.
Es ist noch einiges zu erwarten.
© Jannik Meyer, Marx-Planck-Institut
Aber was macht man nun mit solch einer Schicht Kohlenstoff-Atome? Man baut schnellere Chips, bessere Notebook-Akkus und vielleicht effizientere Solarzellen, Kleidung oder sogar Medikamente. Dazu tagt im November das "International Symposium on Graphene Devices" in Japan...
Graphene gehören zu einer komplett neue Materialklasse mit neuen, teils auch noch unbekannten elektronischen, optischen and mechanischen Eigenschaften. All das wird vom 17. bis 19. November 2008 in Japan diskutiert - beim "International Symposium on Graphene Devices: Technology, Physics, and Modeling (ISGD 2008)" an der University of Aizu in Aizu-Wakamatsu, Fukushima Japan:
www.otsuji.riec.tohoku.ac.jp/CREST/ISGD
Nutzungsbereiche und Prognosen
variieren von schneller ladenden und länger speichernden Akkus, Sensoren zum Aufspüren gefährlicher Moleküle, Membranen für biomolekulare Sensoren bis hin zu hochleitenden Kunststoffen oder Halbleiterschaltkreisen, die wesentlich effizientere Computer-Chips ermöglichen als die herkömmlichen siliziumbasierten Chips.
In einem ultimativen Nano-Transistor (sogen. Ballistischer Transistor) auf Graphen-Basis wäre der Elektronenfluss nahezu ungebremst. Schaltkreise und Computer mit heute (2008) unvorstellbar schnellen Reaktionszeiten wären die Folge. Auch hieran wird bereits intensiv geforscht.
Graphene wurden erst 2004 entdeckt.
Das Entdecker-Team - geleitet von Professor Andre Geim, Mesoscopic Physics Group, University of Manchester - forscht nun nach weiteren Möglichkeiten der Umsetzung und Generierung.
Kostya Novoselov, Royal Society Research Fellow, Mitglied der Mesoscopic Physics Group, und aus dem Graphene-Entdeckerteam, veröffentlichte gemeinsam mit Professor Geim einen Artikel zum Status quo in Nature Materials ("The rise of graphene").
Andre Geim zu bald verfügbaren sehr gut leitenden Kunststoffen: "The most immediate application for graphene is probably its use in composite materials. It would allow conductive plastics at less than one volume percent filling, which in combination with low production costs makes graphene-based composite materials attractive for a variety of uses."
Zur Verwendung von Graphen-Pulver in Akkus und Batterien (diese sind bereits einer der Hauptmärkte für Graphit): "An ultimately large surface-to-volume ratio and high conductivity provided by graphene powder can lead to improvements in the efficiency of batteries, taking over from the carbon nanofibers used in modern batteries. Carbon nanotubes have also been considered for this application but graphene powder has an important advantage of being cheap to produce."
Auch wenn die superschnellen Notebooks und andere Rechner noch ein paar Jahre auf sich warten lassen - schon bald ist mit Graphen-basierten Akkus und Sensoren zu rechnen.
Und selbst die Erzeugung von Strom aus Tageslicht wird möglicherweise effizienter, wenn Graphene ihre Auswirkungen auf die derzeitige Solarzellentechnologie auf Siliziumbasies haben.
Es ist noch einiges zu erwarten.
Kommentare
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Gruß,
Claus
danke der Nachfrage. Ich werde mich mal erkundigen.
Viele Grüße
Matthias
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