Graphen-Forschung Wunderstoff Graphen bald für Industrie erschwinglich

Redakteur: Matthias Back

Wissenschaftler der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich veröffentlichen Forschungsergebnisse in „Science Advances“. Ihnen gelang die Herstellung hochwertigen Graphens, das, sobald es für industrielle Anwendung bezahlbar und in Massen zur Verfügung stünde, für wahre Revolutionen sorgen soll.

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Ein Stück näher dran! Graphenherstellung gelingt im Ofen: Prof. Dr. Christoph Stampfer, Michael Schmitz und Stephan Engels vom II. Physikalischen Institut der RWTH Aachen Universität mit Graphen, das bei etwa 1000 °C auf Kupferfolie gewachsen ist. Luca Banszerus (im nächsten Bild) hatte daran entscheidenden Anteil. Das könnte ein guter Ansatz für die wirtschafliche Fertigung dieses besonderen Materials sein.
Ein Stück näher dran! Graphenherstellung gelingt im Ofen: Prof. Dr. Christoph Stampfer, Michael Schmitz und Stephan Engels vom II. Physikalischen Institut der RWTH Aachen Universität mit Graphen, das bei etwa 1000 °C auf Kupferfolie gewachsen ist. Luca Banszerus (im nächsten Bild) hatte daran entscheidenden Anteil. Das könnte ein guter Ansatz für die wirtschafliche Fertigung dieses besonderen Materials sein.
(Bild: RWTH Aachen)

Graphen besteht aus nur einer Atomlage, ist sehr flexibel und gleichzeitig mechanisch extrem stabil. Optisch transparent leitet es elektrischen Strom besser als jedes andere Material. Die Kombination dieser Eigenschaften ist laut Forschermeinung einzigartig und so könnten unter Einsatz des „Wundermaterials“ Graphen technologische Durchbrüche – beispielsweise für Touch-Screens oder in der flexiblen Optoelektronik – erreicht werden.

Tesafilm-Methode ad acta

Bislang war die Herstellung von Graphen problematisch: Die britisch-russischen Wissenschaftler Andre Geim und Konstantin Novoselov nutzten im Jahr 2004 in einem unkonventionellen Experiment Tesafilm, um eine einzige Lage Graphen von einem Stück natürlichen Graphit zu trennen. Die „Tesafilm-Methode“ ist allerdings für eine Massenproduktion vollkommen ungeeignet.

Jetzt ist dem 23-jährigen Luca Banszerus sowie Wissenschaftlern der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich ein entscheidender Durchbruch gelungen: Banszerus, der noch im Masterstudiengang Physik an der RWTH studiert, gilt als Ausnahmetalent. Er erhielt bereits mehrere Preise und Auszeichnungen. Auch gewann er 2010 im Wettbewerb „Jugend forscht“, damals arbeitete er schon mit einem Partner an dem Thema Graphen.

Graphen auf dem Weg in die Anwendung

Die Forschungsarbeit fand im Rahmen der Jülich Aachen Research Alliance, kurz JARA, unter Leitung von Univ.-Prof. Dr. Christoph Stampfer, Leiter des II. Physikalischen Institutes A der RWTH Aachen, statt. Sie wurde mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft und aus dem „Flagship Graphene“-Projekt der Europäischen Kommission sowie dem ERC Starting Grant für Christoph Stampfer finanziert. „Die Ergebnisse sind ein bedeutender Fortschritt im Bestreben, die Lücke zwischen wissenschaftlicher Forschung und technologischer Anwendung von Graphen zu schließen“, so Stampfer.

Aktuell publizieren Banszerus und Team unter dem Titel „Ultrahigh-mobility graphene devices from chemical vapor deposition on reusable copper” im Journal „Science Advances 1, e1500222 (2015)“ die neuartige Herstellungsmethode, mit der synthetisches Graphen von ultra-hoher Qualität gewonnen werden kann.

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